Управляющее резюме
Производство мяса бройлеров в Саудовской Аравии в 2024 году достигло приблизительно 1,3 миллиона тонн, что на 12,9% больше, чем годом ранее, благодаря реализации программы «Видение 2030», направленной на достижение 80% самообеспеченности птицеводством (GASTAT, 2024). Этот рост предъявляет чрезвычайные требования к производителям кормов, особенно в летние месяцы, когда температура окружающей среды регулярно превышает 45°C. Компания Al-Riyadh Feed Industries (название анонимизировано по просьбе клиента), один из пяти крупнейших интегрированных производителей бройлеров в Королевстве с годовым объемом производства комбикормов, превышающим 280 000 метрических тонн, столкнулась с критической проблемой: прочность гранул постоянно снижалась в жаркий сезон с мая по сентябрь, падая до 91-92% PDI (индекс прочности гранул) по сравнению с внутренним эталоном компании ≥96%.
В середине 2024 года компания модернизировала две свои основные линии гранулирования, установив кольцевые матрицы серии Hongyang HYPM и соответствующие вальцовые корпуса. В течение первых 90 дней работы, вплоть до пика летнего сезона, линии достигли устойчивого показателя PDI 98,2% (±0,5), исключили случаи засорения из-за перегрева и сократили частоту замены кольцевых матриц примерно на 35% по сравнению с ранее использовавшимися матрицами европейского производства. В данном исследовании рассматриваются технические проблемы высокотемпературного гранулирования, инженерные решения компании Hongyang и полученные количественные результаты.
Информация об отрасли и клиентах
Саудовская Аравия работает в одном из самых сложных с точки зрения температурного режима регионов мира для интенсивного животноводства. Главное статистическое управление сообщило, что только в провинции Эр-Рияд в 2024 году было произведено 359 700 тонн мяса бройлеров, за ней следуют Хаиль (295 000 тонн) и Кассим (200 000 тонн). Корма составляют 60-70% от общих затрат на производство бройлеров, поэтому качество гранулированного корма является решающим экономическим фактором.
Компания Al-Riyadh Feed Industries управляет тремя комбикормовыми заводами, расположенными в центральном регионе, и обеспечивает кормами 42 птицефермы, работающие по контракту. Основной рецепт корма для откорма бройлеров основан на кукурузно-соевой муке с диаметром гранул 3,0 мм, при этом целевая температура готовых гранул на выходе из охладителя составляет менее 88°C. До модернизации в Хунъяне компания сталкивалась с повторяющейся сезонной проблемой: когда температура окружающей среды поднималась выше 38°C (обычно к началу мая), нагрузка на двигатели грануляторов становилась нестабильной, температура поверхности матрицы резко возрастала выше 95°C, а показатель PDI готовых гранул падал ниже порогового значения в 96%, необходимого для поддержания приемлемого уровня потерь корма на уровне ферм.
Экономические последствия были измеримы. Данные Международного института исследований птицеводства показывают, что каждое снижение индекса потребления кормов на 1% коррелирует с увеличением потерь корма на 0,4-0,6% в системах кормления в лотках — что в пересчете на сезонные колебания индекса потребления кормов в Эр-Рияде составляет приблизительно 1100-1700 дополнительных тонн корма в год.
Проблема: экстремальные температуры и ухудшение качества гранул
Гранулирование корма для бройлеров происходит в узком термодинамическом диапазоне. Оптимальная температура подготовки комбикорма составляет от 75 до 90 °C, а температура на выходе из матрицы в идеале должна поддерживаться на уровне 80-90 °C. При температуре выше 95 °C заметно ускоряется термическая деградация термолабильных витаминов (A, D, E, K) и синтетических аминокислот (лизин, метионин). Одновременно начинается реакция Майяра между редуцирующими сахарами и свободными аминокислотами, в результате которой лизин начинает связываться в неперевариваемые комплексы, эффективно снижая доступную плотность питательных веществ (Journal of Applied Poultry Research, 2019).
На фабриках в Эр-Рияде летняя жара привела к возникновению трех взаимосвязанных видов поломок:
1. Недостаточная холодопроизводительность: Поступление окружающего воздуха температурой 45°C снижало температурный градиент противоточного охладителя, препятствуя достижению гранулами целевой температуры на выходе, составляющей 5°C выше температуры окружающей среды. Гранулы, выходящие слишком теплыми, сохраняли остаточную влагу и размягчались во время хранения.
2. Тепловой разгон фильеры: При длительном воздействии температуры окружающей среды 45°C была превышена теплоотдача гранулятора. Температура поверхности фильеры поднялась выше 95°C в течение первых 45 минут непрерывной работы, что привело к автоматическому отключению блокировочного устройства безопасности ПЛК гранулятора.
3. Проскальзывание корпуса валка: Повышенные температуры снижают эффективный коэффициент трения между поверхностью корпуса валка и подготовленной заторной массой, вызывая периодическое проскальзывание валка, неравномерное распределение материала по поверхности матрицы и локальные следы износа матрицы.
В итоге: показатель PDI гранул упал до 91,2% (измерено методом перемешивания ASAE S269.4), потери корма на фермах увеличились примерно на 2,8%, и завод был вынужден снизить производительность на 15-20% в самые жаркие часы, чтобы избежать остановок. Срок службы кольцевой матрицы — и без того ограниченный содержанием кремнезема в местной кукурузе — снизился со средних 3500 часов работы зимой до 2200-2500 часов летом.
Решение Хунъян
После технического аудита, проведенного совместно с командой инженеров-технологов компании Hongyang, на двух линиях гранулирования была выполнена модернизация с использованием трех компонентов:
1. Прецизионная матрица для кольцевых заготовок с оптимизированным коэффициентом сжатия.
Компания Hongyang заказала кольцевую матрицу диаметром 3,0 мм с коэффициентом сжатия 1:12,5, откалиброванную под конкретную рецептуру откорма бройлеров, разработанную заказчиком (кукурузно-соевая основа с добавлением 3,2% жира и целевым содержанием влаги после кондиционирования 14,5%). Материал матрицы — мартенситная нержавеющая сталь X46Cr13 (DIN 1.4034 / китайская 4Cr13), прошедшая вакуумную закалку при 1050-1080°C с последующим двойным отпуском при 220-240°C для достижения равномерной твердости поверхности HRC 52-54 по всей длине матрицы.
Важно отметить, что технология сверления отверстий в матрице, разработанная компанией Hongyang и использующая глубокое сверление на станках с ЧПУ с допуском по положению ±0,02 мм, обеспечила равномерность диаметра отверстий, измеренную с отклонением ≤15 мкм. Такой уровень точности минимизирует дифференциальное сопротивление потоку по всей поверхности матрицы, что является ключевым фактором для поддержания постоянной плотности гранул в условиях колебаний температуры. Каждое входное отверстие матрицы было обработано конической фаской под углом 60° для уменьшения сопротивления проникновению материала, что эффективно снизило удельное энергопотребление (кВт·ч/тонну), необходимое для начала формирования гранул.
2. Сборка роликового подшипника с высокотемпературным подшипниковым креплением.
Компания Hongyang поставила комплект валков, изготовленных из легированной стали 20CrMnTi с глубиной цементированного слоя 2,0-2,2 мм и твердостью поверхности HRC 60-62. Рисунок рифления был разработан с шагом канавок 1,2 мм и глубиной 0,8 мм, оптимизирован для максимального захвата материала в низкофрикционном, высокожирном комбикорме для бройлеров.
В роликовом узле были установлены высокотемпературные герметичные сферические роликовые подшипники (эквивалент SKF Explorer-класса, рассчитанные на непрерывную рабочую температуру до 120 °C), заменившие стандартные подшипники, которые демонстрировали разрушение смазки и преждевременное отслаивание во время летних производственных циклов. Лабиринтное многоступенчатое уплотнение с элементами из ПТФЭ предотвращало попадание мелких частиц, что является распространенной причиной поломки, когда горячие сухие частицы сусла проникают в корпуса подшипников.
3. Протокол калибровки зазора между штамповочным роликом
Техническая команда компании Hongyang установила зазор между матрицей и роликом в 0,40 мм (±0,05 мм), измеренный в холодном состоянии щупом в шести равноудаленных точках по окружности матрицы. Этот более жесткий, чем стандартный, зазор частично компенсирует термическое расширение при рабочей температуре: при температуре поверхности матрицы 85°C матрица из стали X46Cr13 расширяется радиально примерно на 0,08-0,12 мм (коэффициент термического расширения ≈10,5 × 10⁻⁶/K), эффективно уменьшая холодный зазор до почти оптимального значения 0,28-0,35 мм в рабочих условиях. Такой подход предварительной компенсации предотвращает чрезмерное расширение зазора во время летних циклов работы, что в противном случае снизило бы силу сжатия на затор и ухудшило бы плотность гранул.
Производственные данные и результаты
Данные о производительности собирались в течение 90-дневного периода оценки (июнь-август 2025 года, пик летнего сезона) на обеих модернизированных линиях, при этом показатели производительности за предыдущий летний период (июнь-август 2024 года) служили базовым уровнем.
| Параметр | Базовый уровень (лето 2024 г.) | Модернизация в Хунъяне (лето 2025 г.) | Улучшение |
| Средний показатель PDI (ASAE S269.4) | 91,2% | 98,2% (±0,5%) | +7,0 процентных пунктов |
Температура поверхности кристалла (в установившемся режиме) | 94-98°C | 85-89°C | -9°C в среднем |
| Температура на выходе из гранул (после охладителя) | 36-40°C | 29-33°C | -7°C в среднем |
| Автоматические отключения из-за перегрева (в месяц) | 8-12 событий | 0 событий | 100% устранение |
| Снижение производительности в пиковые жаркие периоды (по сравнению с зимой) | -18% | -3% | Восстановление на 15 процентных пунктов |
| Срок службы кольцевых штампов (оценочный, прогнозируемый) | 2200-2500 часов | 3400-3800 часов (прогнозируемый) | +52% прогнозируемый |
| Удельное энергопотребление (кВт·ч/тонна) | 18,7 | 17,2 | -8% |
| Потери корма на уровне фермы (% от поставленного корма) | 4,8% | 1,9% | -60% сокращение |
Содержание штрафов при доставке на ферму ((<2 мм сита) | 8,5% | 1,7% | -80% снижение |
Наиболее значительным улучшением в работе стало полное устранение автоматических остановок, вызванных перегревом. Летом 2024 года каждая остановка требовала примерно 25-35 минут простоя, включая очистку штампов, перезапуск и удаление материала, что приводило к потере примерно 15-20 часов производственного времени в месяц. При отсутствии остановок в течение оценочного периода 2025 года чистое доступное производственное время увеличилось примерно на 8%.
Улучшение прочности гранул привело к экономическим выгодам, превзошедшим ожидания. Снижение содержания мелких частиц при поставке на ферму с 8,5% до 1,7% напрямую привело к уменьшению потерь корма в автоматизированных системах кормления. При масштабах производства клиента в 280 000 тонн в год это 60%-ное снижение потерь на уровне фермы означает экономию примерно 8100 тонн корма в год — что эквивалентно приблизительно 2,8 миллионам долларов США по региональным ценам на корма (отчет USDA GAIN, эталонные показатели стоимости кормов в Саудовской Аравии за 2024 год).
Оценка клиента
В ходе итоговой оценки руководитель производственного отдела предприятия дал следующую оценку:
Кольцевая матрица и роликовый узел Hongyang превзошли наши технические характеристики. В начале лета нас больше всего беспокоило, сможет ли любая кольцевая матрица — независимо от её происхождения — поддерживать стабильное качество гранул при температуре окружающего воздуха, поступающего в охладитель, выше 45°C. Достигнутый нами показатель PDI в 98,2% не только превысил наш летний целевой показатель в 96%, но и совпал или превзошёл наш зимний базовый уровень. Уже одно только устранение остановок, связанных с матрицей, оправдало инвестиции. Неожиданным бонусом стало снижение удельного энергопотребления.
— Руководитель производства, комбикормовый завод «Аль-Рияд» (Центральный региональный завод)
Директор по закупкам компании также отметил, что цена кольцевых матриц Hongyang примерно на 35% ниже, чем у ранее использовавшегося европейского поставщика, при этом обеспечивая равный или превосходящий срок службы в условиях саудовского лета. Совокупный эффект — более длительный срок службы матриц, более низкая стоимость закупки, снижение энергопотребления и более высокое качество гранул — обеспечил расчетную окупаемость инвестиций в течение 7,5 месяцев.
Заключение
Пример Эр-Рияда демонстрирует, что технология высокоточных кольцевых матриц от компании Hongyang может удовлетворить высокие требования производства высокотемпературных кормов для бройлеров в регионе Персидского залива. Этому способствовали три технических фактора:
1. Материаловедение: Вакуумно-закаленный сплав X46Cr13 с твердостью HRC 52-54 и равномерностью отверстий, просверленных на станке с ЧПУ, представляет собой предел качества, достижимый для матриц для кормовых колец бройлеров при современном уровне металлургических технологий.
2. Калибровка зазора с учетом теплового расширения: Предварительная компенсация теплового расширения зазора между холодной матрицей и роликами при рабочей температуре — это недорогая и эффективная практика, которую комбикормовые заводы в жарком климате должны внедрить в качестве стандартной рабочей процедуры.
3. Согласованная системная интеграция: кольцевая матрица, корпус ролика и подшипниковая конфигурация были разработаны как единая система терморегулирования, а не как независимые компоненты — подход, который отличает специализированные решения от стандартных матриц, поставляемых на рынке.
Для производителей кормов, работающих на Ближнем Востоке, в Северной Африке и других регионах с высокими температурами окружающей среды, результаты, полученные в Эр-Рияде, служат эталоном: достижение показателя PDI 98,2% без остановок производства из-за перегрева достижимо в промышленных масштабах при правильно подобранной технологии кольцевых матриц.
Источники данных: Статистика животноводства GASTAT за 2024 год; Отчет IMARC Group о рынке комбикормов в Саудовской Аравии за 2024 год; Отчет USDA GAIN SA2024-0002; Журнал прикладных исследований в птицеводстве (2019), том 28, выпуск 4; Стандарт ASAE S269.4; внутренние данные инженерного отдела компании Hongyang за период оценки с июня по август 2025 года.
Дата публикации: 30 мая 2026 г.
