Оптимизация качества гранулированного корма для кур-несушек на основе кукурузы: пример гранулятора с кольцевой матрицей Hongyang из Колумбии.

Управляющее резюме

Согласно данным Национальной федерации производителей птицы (FENAVI), в 2025 году птицеводческий сектор Колумбии произвел рекордные 19,5 миллиарда яиц, а потребление на душу населения достигло исторического максимума в 366 яиц в год. Производство кормов для животных в стране в том же году превысило 13,2 миллиона тонн, при этом на птицеводство пришлось 56,1% от общего объема производства — приблизительно 7,4 миллиона тонн. Почти все макроингредиенты — 98,9% — импортируются из США, поэтому кукуруза является преобладающим сырьем, составляя 69,3% рецептур.

В данном исследовании рассматривается, как компания Alimentos NutriAvícola SAS, региональный производитель кормов для кур-несушек, обслуживающий производителей яиц в колумбийском коридоре Кундинамарка-Бояка, решила давние проблемы с качеством гранулированного корма, внедрив технологию кольцевой матрицы грануляторов от Liyang Hongyang Feed Machinery с индивидуально подобранным коэффициентом сжатия, оптимизированным для рецептур кормов для кур-несушек на основе кукурузы.

Ситуация на рынке кормов для птицы в Колумбии

В Колумбии наблюдается устойчивый структурный рост птицеводческого сектора. В период с 2014 по 2025 год потребление куриного мяса увеличилось на 29%, а потребление яиц выросло с примерно 240 до 366 единиц на душу населения, что вывело Колумбию в число ведущих мировых стран-потребителей яиц. Сектор охватывает более 650 муниципалитетов и приносит, по оценкам, 27 триллионов колумбийских песо ежегодной экономической выгоды.

Коридор Кундинамарка-Бояка, центром которого является перерабатывающая инфраструктура Боготы, является местом сосредоточения самой высокой в ​​стране концентрации интегрированных птицеводческих предприятий. Производители кормов в этом регионе обслуживают как крупные интегрированные предприятия, так и независимых производителей яиц, при этом корма для кур-несушек составляют значительную часть суточной продукции. Данные FENAVI за январь-июль 2025 года показали, что количество цыплят-несушек, размещенных на фермах, увеличилось с 32,6 млн до 34,5 млн, что на 5,7% больше, чем годом ранее, и свидетельствует о продолжающемся расширении в яичном подсекторе.

В Колумбии корма для кур-несушек преимущественно основаны на кукурузе и сое. Кукуруза составляет примерно 60% рациона, соевый шрот — 20%, а также добавляются рисовые отруби, карбонат кальция (критически важный для формирования яичной скорлупы) и витаминно-минеральные премиксы. В отличие от рационов на основе пшеницы, распространенных в европейском птицеводстве, корма на основе кукурузы представляют собой специфические проблемы при гранулировании. Кукуруза содержит меньше глютенообразующего белка, чем пшеница, что приводит к снижению естественного связывания во время кондиционирования и прессования. Это делает достижение прочности гранул — измеряемой индексом прочности гранул (PDI) — значительно более сложным без тщательной подбора оборудования.

Проблема качества гранул

Компания Alimentos NutriAvícola SAS управляет комбикормовым заводом средней мощности недалеко от Дуитамы, Бояка, поставляя около 2800 тонн корма для кур-несушек ежемесячно сети из более чем 40 производителей яиц в регионе Альтиплано-Кундибояченсе. Исторически завод производил комбикорм для кур-несушек в виде мешанки, который большинство клиентов принимали для систем открытого и напольного кормления.

По мере развития колумбийского сектора производства яиц — отчасти благодаря разрешению на экспорт яиц в скорлупе на рынок США в 2025 году — несколько крупных клиентов комбината начали переходить на автоматизированные системы кормления в птичниках с контролируемым микроклиматом. Для эффективной работы этих систем необходим гранулированный корм: мешанная подача корма приводит к образованию засоров в шнековых системах, генерирует избыточное количество пыли, забивающей вентиляционные фильтры, и вызывает избирательное кормление, при котором птицы выбирают предпочитаемые частицы, оставляя при этом мелкие частицы витаминов и минералов.

Существующая линия гранулирования на комбинате, оснащенная гранулятором с ременным приводом, использующим стандартные кольцевые матрицы, давала непостоянные результаты при производстве кормовых смесей на основе кукурузы:

• Переменный PDIПрочность гранул колебалась от 88% до 92%, что ниже порогового значения в 94%, необходимого для надежной работы автоматизированных систем подачи.
• Высокое содержание мелких фракцийПосле охлаждения при просеивании неизменно оставалось 4-6% мелких фракций, которые приходилось перерабатывать повторно, что снижало эффективную производительность и увеличивало энергозатраты на тонну.
• Неравномерная твердостьРазличия в твердости гранул от партии к партии привели к жалобам клиентов — некоторые партии прибыли с приемлемой целостностью гранул, в то время как другие значительно разрушились после 2-3-часовой поездки грузовиком из Дуитамы на фермы в Сабане-де-Богота.
• Ограничения пропускной способностиВ системе ременного привода наблюдалось проскальзывание при переменных нагрузках, особенно когда различия в содержании влаги от партии к партии изменяли характеристики текучести смеси через кондиционер.

Шесть клиентов, на долю которых приходится примерно 35% ежемесячного объема поставок, заявили, что будут искать альтернативных поставщиков, если качество гранул не улучшится в течение квартала.

Решение компании Hongyang для кольцевой матрицы при производстве грануляторов

Руководство комбината рассмотрело предложения от трех международных поставщиков оборудования, прежде чем выбрать компанию Liyang Hongyang Feed Machinery Co., Ltd. Компания Hongyang, основанная в 2006 году, специализируется на производстве кольцевых матриц и грануляторов, имея собственное производство кольцевых матриц, что позволяет точно настраивать коэффициенты сжатия, геометрию отверстий матрицы и характеристики материалов.

Конфигурация оборудования

Хунъян рекомендовал гранулятор HYPM 508 с кольцевой матрицей, оснащенный зубчатой ​​передачей с прецизионно отшлифованными косозубыми шестернями. Зубчатая передача стала решающим отличием: в отличие от существующей системы с ременной передачей, она обеспечивает постоянную передачу крутящего момента независимо от изменений рецептуры от партии к партии, исключая проскальзывание при работе с рецептурами, содержащими большое количество влаги или жира.

Настройка кольцевой матрицы для многослойных рецептур на основе кукурузы.

Основное техническое вмешательство было сосредоточено на спецификации кольцевой матрицы. Инженерная группа компании Hongyang проанализировала точный состав слоя, предоставленный заказчиком — 60% кукурузы, 20% соевого шрота, 8% рисовых отрубей, 7% карбоната кальция, 5% премикса — и рассчитала оптимальное соотношение сжатия для компенсации более низких естественных связующих свойств кукурузы по сравнению с пшеницей.

Степень сжатияДля матрицы диаметром 3,0 мм было выбрано соотношение 1:11, а для матрицы диаметром 4,0 мм — 1:10. Эти значения находятся в верхней части стандартного диапазона для птицеводства (от 1:8 до 1:14), обеспечивая дополнительное время прессования, необходимое для достижения надлежащей плотности кукурузной массы. Большая эффективная длина гарантирует, что желатинизация крахмала, достигнутая во время обработки паром (при целевой температуре массы 80-85°C), фиксируется в структуре гранул до выхода из матрицы.

Конструкция отверстия матрицыКоническая геометрия входного отверстия была выбрана с углом входа 60 градусов для оптимизации потока материала в канал сжатия. Это снижает удельное энергопотребление на тонну при сохранении постоянной плотности гранул по всем отверстиям матрицы. Полностью автоматические станки с ЧПУ для сверления отверстий с немецкими сверлами обеспечили точную геометрию отверстий и стабильную чистоту поверхности — деталь, которая напрямую влияет на однородность гранул и характеристики износа матрицы.

Материал и твердостьКольцевая матрица изготовлена ​​из высокохромистой легированной стали (эквивалент 20CrMnTi), обработанной методом вакуумной закалки в Хунъяне, что позволило достичь твердости поверхности HRC 60-62 и глубины закаленного слоя 1,2-1,5 мм. Для составов на основе кукурузы, содержащих 7% карбоната кальция — умеренно абразивного компонента — данная спецификация твердости рассчитана на срок службы матрицы 5000-7000 тонн между заменами.

Внедрение на месте

Компания Hongyang направила на завод в Дуитаме старшего инженера по вводу в эксплуатацию. Трехдневный процесс ввода в эксплуатацию включал в себя:

1. Калибровка производительности осуществляется с использованием фактического состава слоя, предоставленного заказчиком, а не эталонных материалов.
2. Регулировка параметров обработки паром для достижения оптимальной температуры желатинизации (82 °C) при сохранении содержания чувствительных к теплу витаминов.
3. Точная настройка зазора между роликами для достижения равномерного распределения материала по всей поверхности матрицы — подтверждено тепловизионным исследованием для проверки стабильности температуры матрицы.
4. Контролируемый 48-часовой период обкатки для стабилизации показателей качества гранул перед переходом к полномасштабному производству.

Результаты производства

Данные, собранные после ввода в эксплуатацию в течение 60-дневного периода стабилизации, продемонстрировали измеримые улучшения по всем ключевым показателям качества гранул:

Улучшение показателя PDI до 95-97% устранило основную причину недовольства клиентов. Производители яиц, использующие автоматизированные системы подачи, сообщили об отсутствии случаев засорения шнека или избирательной подачи. Снижение количества мелких частиц с 4-6% до менее 1,5% напрямую привело к снижению затрат на переработку и примерно на 3% увеличению эффективного выхода продукции из каждой производственной партии.

Производительность увеличилась примерно на 45% — с 3,8 до 5,5 тонн в час — без увеличения мощности двигателя. Этот прирост объясняется стабильной передачей крутящего момента редукторным приводом, устраняющим периодические падения скорости, которые ограничивали возможности системы с ременным приводом, а также оптимизированной геометрией кольцевой матрицы, снижающей сопротивление экструзии.

Отзывы клиентов и влияние на бизнес

В течение первого квартала работы новой линии гранулирования шесть клиентов, ранее угрожавших расторгнуть договоры, продлили свои контракты на поставку. Еще два производителя яиц — один из которых управляет птицефабрикой на 120 000 кур-несушек в Сабане-де-Боготе — обратились к NutriAvícola с предложением о поставках после того, как узнали об улучшении качества гранулированного корма на соседних фермах.

Генеральный директор комбината сообщил, что инвестиции полностью окупились в течение примерно 14 месяцев благодаря трем факторам: устранению риска оттока клиентов (который угрожал 35% ежемесячного объема), снижению затрат на электроэнергию на тонну (22 против 28 кВт·ч) и возможности обслуживания растущего сегмента автоматизированного кормления в колумбийской птицефабрике.

Заключение

Колумбийский сектор производства яиц находится на переломном этапе. Рекордные объемы производства яиц, выход на новые экспортные рынки и переход от ручных к автоматизированным системам кормления повышают технические требования к производителям кормов. Качество гранул — ранее второстепенный фактор, когда большинство потребителей использовали мешанки — стало конкурентным преимуществом.

Этот случай демонстрирует, что для кормовых смесей на основе кукурузы выбор параметров кольцевой матрицы — это не просто выбор из каталога, а инженерный расчет. Коэффициент сжатия, геометрия отверстий матрицы и твердость материала должны точно соответствовать конкретной рецептуре для получения однородных, долговечных гранул. Системы зубчатой ​​передачи обеспечивают существенные преимущества по сравнению с ременными передачами в поддержании стабильности производительности в условиях переменной нагрузки, характерных для коммерческого производства кормов.

Благодаря возможности компании Liyang Hongyang Feed Machinery изготавливать кольцевые матрицы на заказ в соответствии с параметрами, специфичными для конкретной рецептуры, а также за счет собственного производства с использованием высокоточных станков с ЧПУ и вакуумной закалки, колумбийский комбикормовый завод среднего размера смог превратить низкое качество гранул в конкурентное преимущество.