Короткий виклад
Виробництво м'яса бройлерів у Саудівській Аравії у 2024 році досягло приблизно 1,3 мільйона тонн, що на 12,9% більше, ніж минулого року, завдяки мандату щодо продовольчої безпеки програми «Бачення 2030», спрямованому на 80% самозабезпечення птиці (GASTAT, 2024). Це розширення ставить надзвичайні вимоги перед виробниками кормів, особливо в літні місяці, коли температура навколишнього середовища регулярно перевищує 45°C. Al-Riyadh Feed Industries (назва анонімізована на запит клієнта), один із п'яти провідних інтегрованих виробників бройлерів у Королівстві з річним виробництвом комбікормів понад 280 000 метричних тонн, зіткнувся з критичним вузьким місцем у виробництві: міцність гранул постійно погіршувалася протягом травнево-вересневого теплового сезону, падаючи до 91-92% PDI (індекс міцності гранул) порівняно з внутрішнім контрольним показником компанії ≥96%.
У середині 2024 року компанія модернізувала дві свої основні лінії грануляторів, встановивши кільцеві матриці серії Hongyang HYPM та відповідні корпуси роликів. Протягом перших 90 днів роботи до пікового літа лінії досягли стійкого коефіцієнта розподілу (PDI) 98,2% (±0,5), усунули випадки засорення, спричинені нагріванням, та зменшили частоту заміни кільцевих матриць приблизно на 35% порівняно з раніше використовуваними матрицями європейського виробництва. У цьому тематичному дослідженні розглядаються технічні проблеми високотемпературного гранулювання, інженерні рішення Hongyang та отримані кількісні результати.
Галузь та досвід клієнтів
Саудівська Аравія працює в одному з найскладніших у світі термічних середовищ для інтенсивного тваринництва. Генеральне управління статистики повідомило, що лише провінція Ер-Ріяд виробила 359 700 тонн м'яса бройлерів у 2024 році, далі йдуть провінція Хаїл (295 000 тонн) та провінція Кассім (200 000 тонн). Корм становить 60-70% від загальних витрат на виробництво бройлерів, що робить якість гранул вирішальною економічною змінною.
Компанія «Al-Riyadh Feed Industries» експлуатує три комбікормові заводи, розташовані в центральному регіоні, які постачають корм 42 фермам бройлерів, що працюють за контрактом. Їхня основна рецептура для відгодівлі бройлерів — це кукурудзяно-соєвий шрот з діаметром гранул 3,0 мм, що забезпечує температуру готових гранул нижче 88°C на виході з охолодженого виходу. До модернізації заводу «Хун'ян» компанія боролася з повторюваною сезонною тенденцією: коли температура навколишнього середовища піднімалася вище 38°C (зазвичай на початку травня), навантаження на двигуни грануляторів ставало нестабільним, температура поверхні матриці піднімалася вище 95°C, а добовий врожай готових гранул падав нижче порогу 96%, необхідного для підтримки прийнятного рівня втрат корму на рівні ферми.
Економічні наслідки були вимірними. Дані галузі Міжнародного науково-дослідного інституту птахівництва показують, що кожне падіння PDI на 1% корелює з оціночним збільшенням втрат корму на 0,4-0,6% у системах годівлі на кормових сумішах, що перетворюється на приблизно 1100-1700 додаткових тонн корму, що щорічно втрачається в масштабах Ер-Ріяда, коли PDI сезонно знижувався.
Проблема: Екстремальна спека та погіршення якості пелет
Гранулювання корму для бройлерів відбувається у вузькому термодинамічному вікні. Оптимальна температура кондиціонування затору коливається в межах 75-90°C, а температура на виході з матриці ідеально підтримується на рівні 80-90°C. При температурі вище 95°C помітно прискорюється термічний розпад термолабільних вітамінів (A, D, E, K) та синтетичних амінокислот (лізину, метіоніну). Одночасно реакція Майяра між відновлювальними цукрами та вільними амінокислотами починає зв'язувати лізин у неперетравлювані комплекси, ефективно знижуючи щільність доступних поживних речовин (Journal of Applied Poultry Research, 2019).
На заводах Аль-Ріяду літня спека призвела до трьох складних режимів руйнування:
1. Недостатня холодопродуктивність: Повітря навколишнього середовища, що надходить, з температурою 45°C зменшило температурний градієнт протитокового охолоджувача, що перешкоджало досягненню пелетами цільової температури на виході на 5°C вище температури навколишнього середовища. Пелети, що виходили занадто теплими, зберігали залишкову вологу та розм'якшувалися під час зберігання.
2. Тепловий розгін матриці: За стійкої температури навколишнього середовища 45°C було перевищено теплову потужність гранулятора. Температура поверхні матриці піднялася вище 95°C протягом перших 45 хвилин безперервної роботи, що призвело до автоматичного вимкнення блокування безпеки ПЛК млина.
3. Проковзування корпусу вальця: Підвищені температури знизили ефективний коефіцієнт тертя між поверхнею корпусу вальця та кондиціонованим затором, що спричинило періодичне прослизання вальця, нерівномірний розподіл матеріалу по поверхні матриці та локальні закономірності зносу матриці.
Кінцевий результат: коефіцієнт вживання гранул (PDI) знизився до 91,2% (виміряно методом барабанного перемішування ASAE S269.4), втрати корму на фермах зросли приблизно на 2,8%, а завод був змушений знизити продуктивність на 15-20% у найспекотніші години, щоб уникнути простоїв. Термін служби кільцевих матриць, який і без того обмежений вмістом кремнезему в місцевій кукурудзі, знизився із середніх 3500 робочих годин взимку до 2200-2500 годин влітку.
Рішення Hongyang
Після технічного аудиту, проведеного спільно з командою інженерів-прикладників компанії Hongyang, на двох лініях грануляторів було впроваджено трикомпонентну модернізацію:
1. Прецизійна кільцева матриця з оптимізованим коефіцієнтом стиснення
Компанія Hongyang вказала кільцеву матрицю діаметром 3,0 мм зі ступенем стиснення 1:12,5, відкалібровану відповідно до рецептури відгодівлі бройлерів клієнта (основа з кукурудзяно-соєвого шроту з 3,2% доданого жиру та 14,5% цільової вологості після кондиціонування). Матеріалом матриці була мартенситна нержавіюча сталь X46Cr13 (DIN 1.4034 / китайський 4Cr13), оброблена шляхом вакуумного гартування при 1050-1080°C з подальшим подвійним відпуском при 220-240°C для досягнення рівномірної твердості поверхні HRC 52-54 по всій траєкторії матриці.
Найважливіше те, що технологія свердління отворів у фільєрі Hongyang, що використовує глибоке свердління на верстатах з ЧПК з допуском положення ±0,02 мм, забезпечила однорідність діаметра від отвору до отвору, виміряну з відхиленням ≤15 мкм. Такий рівень точності мінімізує різницю опору потоку по всій поверхні фільєри, що є ключовою змінною для підтримки постійної щільності гранул за коливальних теплових умов. Кожен вхідний отвір фільєри був завершений конічною фаскою під кутом 60° для зменшення опору входу матеріалу, що ефективно знижує питому витрату енергії (кВт·год/тонну), необхідну для початку формування гранул.
2. Збірний вузол корпусу ролика з високотемпературною конфігурацією підшипника
Компанія Hongyang поставила узгоджений комплект оболонок роликів, виготовлених зі сталі 20CrMnTi з глибиною цементації 2,0-2,2 мм та твердістю поверхні HRC 60-62. Схема гофрування була розроблена з кроком канавок 1,2 мм та глибиною канавок 0,8 мм, оптимізованою для максимального захоплення матеріалу в заторі для бройлерів з низьким тертям та високим вмістом жиру.
Роликовий вузол містив високотемпературні герметичні сферичні роликові підшипники (еквівалентні класу SKF Explorer, розраховані на постійну робочу температуру 120°C), які замінили стандартні підшипники, що демонстрували руйнування мастила та передчасне відшаровування під час літніх виробничих циклів. Лабіринтне багатоступеневе ущільнення з кромковими елементами з PTFE запобігало потраплянню дрібних частинок, що є поширеною причиною поломок, коли гарячі, сухі частинки пюре проникають у корпуси підшипників.
3. Протокол калібрування зазору між матрицею та роликами
Технічна команда Hongyang встановила зазор між матрицею та валком 0,40 мм (±0,05 мм), виміряний у холодному стані за допомогою щупа у шести рівновіддалених точках по колу матриці. Цей менший, ніж стандартний, зазор частково компенсує теплове розширення за робочої температури: за температури поверхні матриці 85°C матриця X46Cr13 розширюється радіально приблизно на 0,08-0,12 мм (коефіцієнт теплового розширення ≈10,5 × 10⁻⁶/K), ефективно зменшуючи холодний зазор до майже оптимальних 0,28-0,35 мм за робочих умов. Такий підхід попередньої компенсації запобігає надмірному розширенню зазору під час літніх серій, що в іншому випадку зменшило б силу стиску на затор і погіршило б щільність гранул.
Дані та результати виробництва
Дані про продуктивність збиралися протягом 90-денного періоду оцінювання (червень-серпень 2025 року, пік літа) на обох модернізованих лініях, причому показники попереднього літа (червень-серпень 2024 року) слугували базовими.
| Параметр | Базовий рівень (літо 2024 р.) | Модернізація Хун'яна (літо 2025 р.) | Покращення |
| Середній PDI (ASAE S269.4) | 91,2% | 98,2% (±0,5%) | +7,0 процентних пунктів |
| Температура поверхні кристала (стаціонарний режим) | 94-98°C | 85-89°C | Середнє значення -9°C |
| Температура вивантаження пелет (післяохолоджувач) | 36-40°C | 29-33°C | Середня температура -7°C |
| Автоматичні вимикання, спричинені нагріванням (на місяць) | 8-12 подій | 0 подій | 100% усунення |
| Зниження пропускної здатності під час пікової спеки (порівняно з зимою) | -18% | -3% | Відновлення на 15 відсоткових пунктів |
| Термін служби кільцевої матриці (орієнтовний, прогнозований) | 2200-2500 годин | 3400-3800 годин (прогнозований) | +52% від прогнозованого |
| Питоме споживання енергії (кВт·год/тонна) | 18,7 | 17,2 | -8% |
| Втрати корму на рівні ферми (% від поставленого корму) | 4,8% | 1,9% | Зниження на -60% |
| Вміст дрібних частинок при доставці на ферму (сито <2 мм) | 8,5% | 1,7% | зниження на -80% |
Найбільш значним покращенням експлуатації стало повне усунення автоматичних зупинок, спричинених нагріванням. Протягом літа 2024 року кожна зупинка вимагала приблизно 25-35 хвилин простою, включаючи очищення матриці, перезапуск та видалення матеріалу, що призводило до втрат виробничого часу приблизно 15-20 годин на місяць. Оскільки протягом оціночного періоду 2025 року не було зареєстровано жодних зупинок, чистий доступний виробничий час збільшився приблизно на 8%.
Покращення довговічності гранул принесло економічні вигоди, які перевершили очікування. Зменшення вмісту дрібних частинок при доставці на ферму з 8,5% до 1,7% безпосередньо призвело до зменшення втрат корму в автоматизованих системах годівлі з використанням мисок. При масштабах виробництва клієнта в 280 000 тонн на рік це 60% скорочення втрат на рівні ферми становить приблизно 8 100 тонн зекономленого корму на рік, що еквівалентно приблизно 2,8 мільйона доларів США за регіональними цінами на корми (звіт USDA GAIN, бенчмарк вартості кормів у Саудівській Аравії за 2024 рік).
Оцінка клієнта
Керівник виробництва заводу надав таку оцінку під час післяоцінювання:
Кільцева матриця та роликовий вузол Hongyang виконали роботу, що перевищила наші технічні характеристики. Нашим головним завданням на початку літа було те, чи зможе будь-яка кільцева матриця — незалежно від походження — підтримувати стабільну якість гранул, коли температура навколишнього повітря, що надходить у охолоджувач, перевищувала 45°C. Досягнутий нами PDI у 98,2% перевищив не лише наш літній цільовий показник у 96%, але й відповідав або навіть перевищував наш зимовий базовий показник. Усунення простоїв, пов'язаних з матрицями, саме по собі виправдало інвестиції. Зниження питомого споживання енергії стало неочікуваним бонусом.
— Керівник виробництва, Al-Riyadh Feed Industries (млин Центрального регіону)
Директор із закупівель компанії також зазначив, що ціна на кільцеві матриці Hongyang була приблизно на 35% нижчою, ніж у раніше використовуваного європейського постачальника, водночас за літніх умов у Саудівській Аравії термін служби був таким самим або кращим. Сукупний ефект — довший термін служби матриці, нижча вартість придбання, зменшення споживання енергії та вища якість гранул — забезпечив розрахункову окупність інвестицій протягом 7,5 місяців.
Висновок
Випадок з Ер-Ріядом демонструє, що прецизійна технологія кільцевих матриць від Hongyang може задовольнити високі вимоги виробництва кормів для бройлерів за високих температур у регіоні Перської затоки. На цей результат вплинули три технічні фактори:
1. Виконання методом матеріалознавства: вакуумно-гартований сплав X46Cr13 з твердістю HRC 52-54 та однорідністю отворів, просвердлених на верстаті з ЧПК, являє собою гранично досяжну якість матриць для кільцевих подачі жаровень на сучасному рівні металургійних технологій.
2. Калібрування зазору з урахуванням температури: попередня компенсація зазору між холодним валком матриці та валком для теплового розширення за робочої температури – це недорога та ефективна практика, яку комбікормові заводи в жаркому кліматі повинні запровадити як стандартну операційну процедуру.
3. Інтеграція узгодженої системи: Кільцева матриця, роликова оболонка та конфігурація підшипника були розроблені як єдина система управління температурою, а не як незалежні компоненти — підхід, який відрізняє рішення, розроблені спеціально для конкретного застосування, від поставок стандартних матриць.
Для виробників кормів, що працюють на Близькому Сході, в Північній Африці та інших регіонах з високою температурою навколишнього середовища, результати дослідження в Ер-Ріяді є еталонним показником: 98,2% PDI з нульовими зупинками, викликаними нагріванням, досяжно в промислових масштабах за допомогою правильно визначеної технології кільцевих фільєр.
Джерела даних: Статистика худоби GASTAT за 2024 рік; Звіт про ринок комбікормів у Саудівській Аравії групи IMARC за 2024 рік; Звіт USDA GAIN SA2024-0002; Журнал прикладних досліджень птахівництва (2019), том 28, випуск 4; Стандарт ASAE S269.4; Внутрішні дані прикладної інженерії Hongyang, період оцінювання за червень-серпень 2025 року.
Час публікації: 30 травня 2026 р.
