Kukurūzų pagrindu pagamintų dedeklių vištų pašarų granulių kokybės optimizavimas: Hongyang žiedinio štampo granuliavimo malūno atvejo analizė iš Kolumbijos

Santrauka

Kolumbijos paukštininkystės sektorius 2025 m. pagamino rekordinį 19,5 mlrd. kiaušinių kiekį, o suvartojimas vienam gyventojui pasiekė visų laikų aukščiausią lygį – 366 kiaušinius per metus, teigia Nacionalinė paukštininkystės gamintojų federacija (FENAVI). Tais pačiais metais šalies gyvulių pašarų pramonė viršijo 13,2 mln. tonų, o paukštiena sudarė 56,1 % visos produkcijos – maždaug 7,4 mln. tonų. Beveik visos makroelementų sudedamosios dalys – 98,9 % – importuojamos iš Jungtinių Amerikos Valstijų, todėl kukurūzai yra vyraujanti žaliava, sudaranti 69,3 % receptūrų.

Šiame atvejo tyrime nagrinėjama, kaip regioninė dedeklių vištų pašarų gamintoja „Alimentos NutriAvícola SAS“, aptarnaujanti kiaušinių gamintojus Kolumbijos Kundinamarkos ir Bojakos koridoriuje, išsprendė nuolatines granulių kokybės problemas, įdiegdama „Liyang Hongyang Feed Machinery“ žiedinio štampo granuliavimo malūno technologiją su individualiai pritaikytu suspaudimo laipsniu, optimizuotu kukurūzų pagrindu pagamintų dedeklių vištų receptūroms.

Kolumbijos paukščių pašarų kraštovaizdis

Kolumbijos paukštininkystės sektorius patyrė tvarų struktūrinį augimą. Nuo 2014 iki 2025 m. vištienos suvartojimas padidėjo 29 %, o kiaušinių suvartojimas – nuo ​​maždaug 240 iki 366 vienetų vienam gyventojui, todėl Kolumbija tapo viena iš pirmaujančių kiaušinius vartojančių šalių pasaulyje. Sektorius veikia daugiau nei 650 savivaldybių ir metinė ekonominė vertė siekia apie 27 trilijonus Kolumbijos pesų.

Kundinamarkos ir Bojakos koridoriuje, kurio centre yra Bogotos perdirbimo infrastruktūra, yra tankiausia integruotų paukštininkystės įmonių koncentracija šalyje. Šio regiono pašarų gamintojai aptarnauja tiek didelius integratorius, tiek nepriklausomus kiaušinių augintojus, o dedeklių vištų racionai sudaro didelę dienos produkcijos dalį. FENAVI 2025 m. sausio–liepos mėn. duomenys parodė, kad dedeklių vištų įleidimas išaugo nuo 32,6 mln. iki 34,5 mln., t. y. 5,7 % daugiau nei tuo pačiu laikotarpiu praėjusiais metais, o tai rodo tolesnę kiaušinių subsektoriaus plėtrą.

Kolumbijos dedeklių vištų pašarų formulės daugiausia gaminamos kukurūzų ir sojų pupelių pagrindu. Kukurūzai sudaro maždaug 60 % raciono, sojų rupiniai – 20 %, papildyti ryžių sėlenomis, kalcio karbonatu (labai svarbiu kiaušinių lukštų formavimuisi) ir vitaminų bei mineralų premiksais. Skirtingai nuo kviečių pagrindu pagamintų pašarų, įprastų Europos paukštininkystės ūkiuose, kukurūzų pagrindu pagamintiems pašarams kyla specifinių granuliavimo iššūkių. Kukurūzuose yra mažiau glitimą formuojančių baltymų nei kviečiuose, todėl sumažėja natūralus rišimasis kondicionavimo ir presavimo metu. Dėl to granulių patvarumą, matuojamą granulių patvarumo indeksu (PDI), iš esmės sunkiau pasiekti be kruopštaus įrangos specifikacijos.

Granulių kokybės iššūkis

„Alimentos NutriAvícola SAS“ valdo vidutinio pajėgumo pašarų gamyklą netoli Duitamos, Bojakoje, kas mėnesį tiekdama maždaug 2800 tonų dedeklių vištų lesalo daugiau nei 40 kiaušinių gamintojų tinklui Altiplano Cundiboyacense regione. Gamykla tradiciškai gamino dedeklių vištų lesalą košės pavidalu, kurį dauguma klientų priimdavo atviroms ir ant grindų esančioms šėrimo sistemoms.

Kolumbijos kiaušinių sektoriui bręstant – iš dalies dėl 2025 m. patvirtinto lukštinių kiaušinių eksporto į Jungtinių Valstijų rinką – keli didesni malūno klientai pradėjo pereiti prie automatizuotų šėrimo sistemų aplinkos požiūriu kontroliuojamose dedeklių vištų paukštidėse. Šioms sistemoms efektyviai veikti reikalingi granuliuoti pašarai: trintų pašarų mišiniai sukuria tiltelius sraigtinėse sistemose, sukuria per daug dulkių, kurios užkemša ventiliacijos filtrus, ir veda prie selektyvaus šėrimo, kai paukščiai atsirenka norimas daleles, o palieka vitaminų ir mineralų daleles.

Esama malūno granuliavimo linija, kurioje įrengtas diržinis granuliavimo malūnas, naudojantis standartines žiedinio štampo specifikacijas, davė nenuoseklių rezultatų, naudojant kukurūzų pagrindu pagamintas sluoksniuotas trąšas:

• Kintamas PDIGranulių patvarumas svyravo nuo 88 % iki 92 %, tai yra mažiau nei 94 % riba, kurios reikia patikimam automatinių šėrimo sistemų veikimui.
• Didelis smulkių dalelių kiekisPo aušinimo sijojimo nuolat likdavo 4–6 % smulkių dalelių, kurias reikėjo pakartotinai apdoroti, todėl sumažėjo efektyvus našumas ir padidėjo energijos sąnaudos tonai.
• Nenuoseklus kietumasDėl skirtingų partijų granulių kietumo skirtumų sulaukta klientų skundų – kai kurie kroviniai atkeliavo su priimtinu granulių vientisumu, o kiti po 2–3 valandų kelionės sunkvežimiu iš Duitamos į ūkius Sabana de Bogotá parodė didelius lūžius.
• Pralaidumo apribojimaiDiržinės pavaros sistema slydo esant kintamoms apkrovos sąlygoms, ypač kai drėgmės kiekio skirtumai tarp partijų pakeitė mišinio tekėjimo per kondicionierių charakteristikas.

Šeši klientai, sudarantys maždaug 35 % mėnesio apimties, nurodė, kad ieškos alternatyvių tiekėjų, jei granulių kokybė per ketvirtį nepagerės.

Hongyango žiedinio granulių malūno sprendimas

Prieš pasirinkdama „Liyang Hongyang Feed Machinery Co., Ltd.“, malūno vadovybė įvertino trijų tarptautinių įrangos tiekėjų pasiūlymus. Įkurta 2006 m., „Hongyang“ specializuojasi žiedinių ir granuliuotų malūnų gamyboje. Ji turi savo žiedinių matricų gamybos įrenginį, leidžiantį tiksliai pritaikyti suspaudimo laipsnius, matricos skylės geometriją ir medžiagų specifikacijas.

Įrangos konfigūracija

„Hongyang“ rekomendavo HYPM 508 žiedinio štampo granuliavimo malūną su krumpliaračiu varoma transmisijos sistema su tiksliai šlifuotomis sraigtinėmis pavaromis. Krumpliaratis buvo esminis skirtumas: skirtingai nei esama diržinė sistema, ji išlaiko pastovų sukimo momentą, nepriklausomai nuo partijų receptūros skirtumų, ir pašalina slydimą gaminant didelės drėgmės ar riebalų kiekį receptūrose.

Žiedinio štampo pritaikymas kukurūzų pagrindu sukurtoms sluoksnių formulėms

Pagrindinė techninė intervencija buvo sutelkta į žiedinio štampo specifikaciją. „Hongyang“ inžinierių komanda išanalizavo tikslią kliento sluoksnių formulę – 60 % kukurūzų, 20 % sojų rupinių, 8 % ryžių sėlenų, 7 % kalcio karbonato, 5 % premikso – ir apskaičiavo optimalų suspaudimo laipsnį, kad būtų kompensuotos mažesnės natūralios kukurūzų rišamosios savybės, palyginti su kviečiais.

Suspaudimo laipsnis3,0 mm matricai buvo pasirinktas 1:11 santykis, o 4,0 mm matricai – 1:10. Šios vertės yra standartinio paukštienos diapazono viršutinėje riboje (nuo 1:8 iki 1:14), todėl kukurūzų pagrindu pagamintai misai reikia papildomo suspaudimo laiko, kad ji būtų tinkamai sutankinta. Didesnis efektyvus ilgis užtikrina, kad garų kondicionavimo metu (siekiant 80–85 °C misos temperatūros) pasiekta krakmolo želatina būtų užfiksuota granulių struktūroje prieš išeinant iš matricos.

Štampo skylės dizainasĮleidimo kūgio geometrija buvo nustatyta su 60 laipsnių įėjimo kampu, siekiant optimizuoti medžiagos srautą į suspaudimo kanalą. Tai sumažina savitąsias energijos sąnaudas vienai tonai, išlaikant vienodą granulių tankį visose štampo angose. Visiškai automatinės CNC gręžimo staklės su Vokietijoje importuotais grąžtais užtikrino tikslią skylės geometriją ir vienodą paviršiaus apdailą – detalę, kuri tiesiogiai veikia granulių vienodumą ir štampo nusidėvėjimo charakteristikas.

Medžiaga ir kietumasŽiedinis štampas pagamintas iš didelio chromo kiekio legiruoto plieno (20CrMnTi atitikmuo), apdoroto „Hongyang“ vakuuminio grūdinimo būdu, pasiekiant HRC 60–62 paviršiaus kietumą ir 1,2–1,5 mm grūdinto sluoksnio gylį. Kukurūzų pagrindu pagamintiems mišiniams, kurių sudėtyje yra 7 % kalcio karbonato – vidutiniškai abrazyvinio ingrediento – ši kietumo specifikacija numato 5 000–7 000 tonų štampo tarnavimo laiką tarp pakeitimų.

Įgyvendinimas vietoje

Hongyangas į Duitamos gamyklą išsiuntė vyresnįjį paleidimo inžinierių. Trijų dienų paleidimo procesas apėmė:

1. Pralaidumo kalibravimas naudojant kliento faktinę sluoksnių formulę, o ne etalonines medžiagas
2. Garinimo parametrų reguliavimas siekiant optimalios želatinizacijos temperatūros (82 °C), išsaugant karščiui jautrų vitaminų kiekį
3. Tikslus volelių tarpo reguliavimas, siekiant tolygiai paskirstyti medžiagą visame štampo paviršiuje – patvirtinta terminiu vaizdavimu, siekiant patvirtinti pastovią štampo temperatūrą
4. Kontroliuojamas 48 valandų trukmės pradinis gamybos etapas, skirtas granulių kokybės rodikliams stabilizuoti prieš pereinant prie pilnos gamybos.

Gamybos rezultatai

Per 60 dienų stabilizavimo laikotarpį surinkti duomenys po paleidimo parodė išmatuojamus visų pagrindinių granulių kokybės rodiklių pagerėjimus:

PDI pagerėjimas iki 95–97 % pašalino pagrindinę klientų nepasitenkinimo priežastį. Kiaušinių gamintojai, naudojantys automatines šėrimo sistemas, nepranešė apie jokius kitus sraigtinių sraigtų užsikimšimo ar selektyvaus šėrimo atvejus. Smulkių dalelių sumažėjimas nuo 4–6 % iki mažiau nei 1,5 % tiesiogiai lėmė sumažėjusias perdirbimo išlaidas ir maždaug 3 % didesnį efektyvų derlių iš kiekvienos gamybos partijos.

Našumas padidėjo maždaug 45 % – nuo ​​3,8 iki 5,5 tonos per valandą – be papildomos variklio galios. Šis padidėjimas buvo siejamas su nuolatiniu krumpliaračio pavaros tiekimu, dėl kurio buvo pašalinti protarpiniai greičio kritimai, kurie droseliavo diržinę sistemą, ir optimizuota žiedinio štampo geometrija, sumažinančia ekstruzijos pasipriešinimą.

Klientų atsiliepimai ir poveikis verslui

Per pirmąjį naujos granuliavimo linijos eksploatavimo ketvirtį šeši klientai, kurie anksčiau grasino pasitraukti, atnaujino tiekimo sutartis. Dar du kiaušinių gamintojai – vienas iš jų valdo 120 000 dedeklių vištų fermą Sabana de Bogotá – kreipėsi į „NutriAvícola“ dėl tiekimo sutarčių, išgirdę apie pagerėjusią granulių kokybę iš kaimyninių ūkių.

Malūno generalinis direktorius pranešė, kad investicijos visiškai atsipirko per maždaug 14 mėnesių dėl trijų veiksnių: klientų praradimo rizikos (kuri grasino sudaryti 35 % mėnesio apimties) pašalinimo, sumažintų energijos sąnaudų tonai (22 kWh, palyginti su 28 kWh) ir galimybės aptarnauti augantį Kolumbijos dedeklių vištų pramonės automatizuoto šėrimo segmentą.

Išvada

Kolumbijos dedeklių vištų sektorius išgyvena lūžio tašką. Rekordinė kiaušinių gamyba, naujos eksporto rinkos ir perėjimas nuo rankinio prie automatizuoto šėrimo sistemų kelia techninius reikalavimus pašarų gamintojams. Granulių kokybė, kuri anksčiau buvo antraeilis veiksnys, kai dauguma klientų naudodavo košę, tapo konkurenciniu diferenciacijos veiksniu.

Šis atvejis parodo, kad kukurūzų pagrindu pagamintų sluoksnių formulių atveju žiedinio štampo specifikacija yra ne katalogo pasirinkimas, o inžinerinis skaičiavimas. Suspaudimo laipsnis, štampo skylės geometrija ir medžiagos kietumas turi būti tiksliai suderinti su konkrečia formule, kad būtų gautos pastovios, transportavimui atsparios granulės. Pavarų dėžės pavaromis varomos transmisijos suteikia reikšmingų pranašumų, palyginti su diržinėmis pavaromis, išlaikant našumo stabilumą esant kintamoms apkrovos sąlygoms, būdingoms komercinei pašarų gamybai.

„Liyang Hongyang Feed Machinery“ gebėjimas pritaikyti žiedinius štampus pagal specifinius receptūros parametrus, kurį palaiko vidinė gamyba su tiksliu CNC staklėmis ir vakuuminiu grūdinimu, leido vidutinio dydžio Kolumbijos pašarų gamyklai granulių kokybę paversti iš trūkumų konkurenciniu privalumu.