Производство гранулированного корма для растущего рынка кормов для жвачных животных в Казахстане: пример использования гранулятора кольцевого типа Hongyang.

Управляющее резюме

Казахстанская индустрия комбикормов переживает структурную трансформацию. По официальным данным, опубликованным APK-Inform, в 2025 году страна произвела около 3,7 млн ​​метрических тонн комбикормов для сельскохозяйственных животных — на 54% больше, чем в 2024 году. Костанайская область, одна из трех ведущих областей страны по производству кормов, удвоила объем производства с 501 000 тонн до более чем 1,05 млн тонн за тот же период, чему способствовали как расширение животноводства внутри страны, так и растущий экспортный спрос со стороны Китая, на долю которого пришлось 99,1% от 1,7 млн ​​тонн казахстанского экспорта кормов для животных за первые восемь месяцев 2025 года.

В условиях быстрого роста средний по размеру комбикормовый завод в Костанайской области, перерабатывающий около 40 000 метрических тонн комбикормов для жвачных животных в год (крупный рогатый скот и овцы), столкнулся с производственным узким местом. Его устаревший гранулятор не мог поддерживать целевые показатели производительности без ущерба для качества гранул, а интервалы замены матрицы сократились до нерентабельного уровня. В середине 2025 года на заводе был установлен гранулятор с кольцевой матрицей Hongyang серии HYPM, предназначенный для кормов для жвачных животных. За последующие восемь месяцев завод зафиксировал увеличение суточной производительности на 31%, измеримое улучшение индекса прочности гранул и увеличение срока службы кольцевой матрицы более чем на 40%. В данной статье описывается операционная ситуация, техническое решение и наблюдаемые данные о производительности.

Кормовая промышленность жвачных животных Казахстана: контекст и масштабы

Сельскохозяйственный ландшафт Казахстана определяется его масштабами. Будучи девятой по величине страной в мире по площади суши, она располагает примерно 180 миллионами гектаров сельскохозяйственных земель, из которых около 70% приходится на пастбища. Поголовье крупного рогатого скота в стране, оцениваемое в 8,5 миллионов голов в 2024 году, и поголовье овец, составляющее приблизительно 20 миллионов голов, представляют собой значительную и растущую базу спроса на комбикорма.

Исторически сложилось так, что животноводство Казахстана основывалось на экстенсивном выпасе скота, а подкормка кормами ограничивалась зимними месяцами. Три фактора привели к заметным изменениям за последнее десятилетие:

Во-первых, государственная политика. Государственная программа развития агропромышленного комплекса Казахстана, действующая до 2026 года, включает целевые субсидии на откормочные хозяйства и строительство комбикормовых заводов, направленные на увеличение доли интенсивно откормленного скота с менее чем 15% до более чем 30%.

Во-вторых, требования экспортного рынка. Подавляющая часть экспорта комбикормов из Казахстана приходится на Китай, где стандарты безопасности и качества кормов постепенно ужесточаются. Китайские импортеры все чаще требуют документально подтвержденных показателей качества гранул — индекса прочности гранул, однородности влажности и отсутствия мелких частиц — стандартов, которые трудно постоянно соблюдать при использовании устаревшего грануляционного оборудования.

Во-третьих, климатические условия. Северный Казахстан, включая Костанайскую область, страдает от экстремального континентального климата, при котором зимние температуры регулярно опускаются ниже минус 30 градусов Цельсия. В течение шестимесячного зимнего периода откорма, когда животные содержатся в загонах и зависят от запасов корма, качество гранул становится прямым определяющим фактором продуктивности скота. Гранулы, распадающиеся при транспортировке, образуют мелкие частицы, которые скот сортирует и отбраковывает, что увеличивает потери корма в условиях и без того низкой рентабельности из-за расходов на отопление и содержание скота.

Мельница и её вызов

Указанный комбикормовый завод обслуживает группу откормочных площадок для крупного рогатого скота и предприятий по откорму овец в радиусе 150 километров от города Костанай. Ассортимент его продукции включает два вида кормов: корм для откорма крупного рогатого скота на основе ячменя, пшеничных отрубей, подсолнечного шрота и минеральной премиксной добавки, а также корм для выращивания овец, включающий люцерновый шрот, ячмень и хлопковый шрот.

Существующая линия гранулирования на комбинате — гранулятор отечественного производства, установленный в 2012 году, — исчерпала свой экономически целесообразный срок службы. В течение 2024 года отдел контроля качества задокументировал следующие проблемы:

Интервалы замены кольцевых матриц сократились примерно до 600 часов работы, по сравнению с первоначальной спецификацией производителя в 1200 часов. Износ матриц проявлялся в виде прогрессирующего расширения отверстий, что увеличивало эффективное отношение сжатия рабочей поверхности и повышало энергозатраты на тонну произведенных гранул.

Индекс прочности гранул, измеренный с помощью тестера Холмена (пневматический метод), снизился с приемлемого диапазона 93–94% до 88–90%. Для клиентов комбината, занимающихся откормом скота, которые получали гранулы навалом и перевозили их в самосвальных прицепах по грунтовым дорогам, более высокий процент мелких частиц напрямую приводил к отказу животных на кормушке и соответствующему увеличению стоимости килограмма прироста живой массы.

Производительность снизилась с заявленных 8 метрических тонн в час до в среднем 6,2 тонн в час по кормовым рационам для крупного рогатого скота, что создало узкое место в производстве в пиковый период предзимних заказов с августа по октябрь, когда комбинат обычно работал 20–22 часа в сутки.

Время простоя, связанное со сменой штампов и соответствующими механическими регулировками, составляло в среднем 12 часов в месяц, или примерно 144 производственных часа, потерянных в год.

Конфигурация гранулятора Хунъян

После технической оценки, включавшей анализ металлургии штампов, консультации по коэффициенту сжатия и проверку на эталонном участке, комбинат выбрал гранулятор с кольцевой матрицей серии Hongyang HYPM производительностью 8–12 метрических тонн в час для кормов для жвачных животных. Машина была введена в эксплуатацию в мае 2025 года. Несколько конструктивных и производственных особенностей существенно способствовали повышению производительности:

Металлургия кольцевых штампов и термообработкаКольцевая матрица, поставляемая с мельницей, изготовлена ​​из поковок из легированной стали (марка 4Cr13 или эквивалентная, в зависимости от применения) с использованием процесса вакуумной закалки, обеспечивающего твердость поверхности 58–60 HRC при сохранении прочности сердцевины, способной противостоять разрушению при циклической нагрузке, характерной для высоковолокнистых рационов жвачных животных. Отверстия в матрице просверлены методом струйной обработки, а затем отшлифованы до чистоты поверхности Ra 0,8 мкм или лучше на внутренней стенке, что снижает трение во время экструзии гранул и способствует повышению производительности и энергоэффективности.

Выбор степени сжатия для корма для жвачных животныхИсходя из специфических рецептур мельницы, содержащих приблизительно 18–22% сырой клетчатки из ячменной шелухи, подсолнечного шрота и люцерны, инженеры-технологи компании Hongyang рекомендовали коэффициент сжатия от 1:9 до 1:10 для корма для крупного рогатого скота и от 1:7 до 1:8 для корма для овец с более высоким содержанием клетчатки. Эти коэффициенты отражают инженерный принцип, согласно которому для сырья с более высоким содержанием клетчатки требуется более низкое сжатие во избежание чрезмерного давления в матрице, выделения тепла и образования глазури на поверхности матрицы — состояния, при котором перегретый кормовой материал образует затвердевший слой, блокирующий отверстия матрицы и вызывающий незапланированные остановки. Для каждой рецептуры были предоставлены отдельные кольцевые матрицы, на корпусе которых лазерной гравировкой были нанесены коэффициенты сжатия для удобства оператора.

Конструкция роликового узлаВалки гранулятора изготавливаются из той же марки легированной стали, что и кольцевая матрица, с подобранной твердостью, что обеспечивает равномерный износ обоих компонентов. Неравномерный износ — когда валки изнашиваются быстрее, чем матрица, или наоборот — является распространенной причиной снижения качества гранул между плановыми техническими обслуживаниями, поскольку зазор между поверхностью валка и матрицы увеличивается, а давление экструзии становится нестабильным. Подбор пар валков обеспечивает постоянную геометрию точки зацепления на протяжении всего периода эксплуатации.

Эффективность трансмиссии и двигателяНа мельнице используется усиленный редуктор с закаленными косозубыми шестернями, напрямую соединенный с высокоэффективным двигателем класса IE3. Руководство мельницы подсчитало, что преимущество двигателя класса IE3 в эффективности на 2–3 процентных пункта по сравнению с двигателем класса IE1 на замененной машине окупит дополнительные затраты примерно за 14 месяцев при тарифе на промышленную электроэнергию в Казахстане в размере 22–25 тенге за кВт·ч (примерно 0,045–0,052 доллара США).

Результаты операционной деятельности: данные о производительности за восемь месяцев.

Следующие данные были собраны производственным отделом комбината за период с июня 2025 года по январь 2026 года (восемь месяцев) в сравнении с аналогичным периодом 2024 года:

Несколько наблюдений заслуживают внимания:

Улучшение производительности при использовании корма для крупного рогатого скота превысило улучшение производительности при использовании корма для овец на 6,1 процентных пункта, что согласуется с тем, что более высокое содержание клетчатки в составе корма для овец ограничивает скорость гранулирования независимо от возможностей оборудования. Это свойство материала, а не ограничение, связанное с оборудованием.

Снижение энергопотребления примерно на 15% по обеим рецептурам точно соответствует отраслевым оценкам повышения эффективности, достижимого при модернизации гранулятора, которому уже десять лет, до машины текущего поколения с правильно подобранной кольцевой матрицей. При годовом объеме производства гранулятора в 40 000 тонн это означает экономию примерно 92 000 кВт·ч в год — приблизительно 4,2 миллиона тенге по действующим промышленным тарифам.

Увеличение срока службы кольцевых штампов с 600 до 880 часов представляет собой улучшение на 46,7%. Производственный менеджер завода отметил, что реальная экономическая выгода заключается не столько в стоимости штампов, сколько в экономии времени простоя: каждая замена штампа занимала 6–8 часов, а сокращение частоты замен с примерно 14 в год до 9 позволило высвободить 30–40 дополнительных производственных часов в год.

Почему качество кольцевых матриц имеет значение для кормов для жвачных животных

Гранулирование кормов для жвачных животных представляет собой совершенно иные инженерные проблемы по сравнению с кормами для птицы или аквакультуры. Более высокое содержание клетчатки — обычно 15–25% сырой клетчатки против 3–5% в кормах для бройлеров — означает, что матрица должна выдерживать абразивный волокнистый материал и более высокую удельную энергию экструзии.

Взаимодействие между волокном и поверхностью матрицы носит скорее механический, чем химический характер: целлюлозные и гемицеллюлозные волокна не пластифицируются в процессе кондиционирования, как это происходит с крахмалом. Они проходят через отверстия матрицы в виде неповрежденных структур, истирая стенки отверстий и постепенно увеличивая эффективный диаметр. По мере увеличения диаметра эффективное отношение сжатия уменьшается, и способность матрицы производить прочные гранулы снижается. Твердость кольца матрицы — а именно, равномерность твердости по всей толщине матрицы — является основным фактором, определяющим срок службы при использовании в кормах для жвачных животных.

Процесс вакуумной закалки, применяемый компанией Hongyang, обеспечивающий равномерную твердость по всей поверхности матрицы, а не только на рабочей поверхности, напрямую устраняет этот вид разрушения. Увеличение срока службы на 46,7%, наблюдаемое на заводе в Костанае, соответствует прогнозам металлургов для матриц из легированной стали, используемых в кормах для жвачных животных со средней плотностью волокон.

Вторичным преимуществом является снижение вариабельности твердости гранул в разных партиях. При использовании предыдущей машины прочность гранул могла варьироваться на 3–4 процентных пункта между свежеустановленной матрицей и матрицей, приближающейся к концу срока службы. Новая матрица сузила этот диапазон примерно до 1,5 процентных пунктов, что упрощает контроль качества и снижает количество жалоб клиентов.

Удовлетворенность клиентов и отзывы о работе откормочных площадок

Потребители комбината — животноводческие комплексы, занимающиеся откормом крупного рогатого скота и овец, которые закупают его гранулы, — предоставляют внешнее подтверждение эффективности модернизации оборудования. Опрос, проведенный отделом продаж комбината в декабре 2025 года среди 12 крупнейших предприятий по откорму скота, дал следующие обобщенные результаты:

Девять из двенадцати руководителей откормочных площадок сообщили о заметном снижении количества мелких частиц при сдаче гранул. Один из руководителей, ежегодно откармливающий около 3000 голов скота, оценил улучшение следующим образом: «Раньше мы видели 8–10 сантиметров мелких частиц на дне каждой партии в 25 тонн. Теперь их количество стабильно не превышает 3 сантиметра».

Семь респондентов отметили, что гранулы лучше сохраняли свою форму во время подачи шнеком, что уменьшало проблемы с образованием заторов и засорением. Четыре откормочных хозяйства, ведущие учет конверсии корма, сообщили об улучшении коэффициента прироста массы тела, хотя комбинат с осторожностью относится к объяснению этого исключительно качеством гранул, учитывая такие факторы, как температура, генетика и организация кормления.

Клиенты комбината, покупающие корма для овец — небольшие хозяйства, откармливающие от 500 до 2000 голов скота, — сообщили об аналогичных наблюдениях, с особым акцентом на сокращение потерь корма из кормушек. Овцы, будучи более избирательными в еде, чем крупный рогатый скот, более агрессивно сортируют и отбраковывают мелкие частицы, поэтому целостность гранул особенно важна для этого сегмента.

Заключение

Казахстанский сектор производства комбикормов расширяется такими темпами, которые будут и дальше создавать нагрузку на существующую производственную инфраструктуру. Опыт Костанайского комбината с гранулятором Hongyang HYPM иллюстрирует более широкий принцип: на быстрорастущем рынке при принятии решения о капитальных затратах на грануляторное оборудование необходимо учитывать экономику всего жизненного цикла — энергопотребление, срок службы матриц, затраты на простои и удовлетворенность конечных потребителей, — а не только цену покупки.

Данные о производительности, полученные на комбинате в Костанае за восемь месяцев непрерывного производства в сложных климатических и эксплуатационных условиях, служат надежным ориентиром для производителей кормов, сталкивающихся с аналогичными проблемами в Казахстане и на более широком рынке Центральной Азии. Для компании Hongyang этот случай подтверждает ее способность предлагать специализированные решения для кольцевых матриц и грануляторов для кормов жвачных животных — сегмента, требующего особого внимания к металлургии, коэффициенту сжатия и долговечности в условиях абразивной эксплуатации.