Stabili granulių gamyba augančiai Kazachstano atrajotojų pašarų rinkai: „Hongyang“ žiedinio šlifavimo granulių malūno atvejo analizė

Santrauka

Kazachstano kombinuotųjų pašarų pramonė išgyvena struktūrinę transformaciją. Remiantis oficialia „APK-Inform“ statistika, 2025 m. šalis pagamino apie 3,7 mln. tonų kombinuotųjų pašarų ūkiniams gyvūnams – 54 % daugiau nei 2024 m. Kostanajaus regionas, vienas iš trijų dominuojančių pašarų gamybos sričių šalyje, per tą patį laikotarpį padvigubino savo produkciją nuo 501 000 tonų iki daugiau nei 1,05 mln. tonų, tam įtakos turėjo tiek vidaus gyvulininkystės plėtra, tiek auganti eksporto paklausa iš Kinijos, kuri per pirmuosius aštuonis 2025 m. mėnesius absorbavo 99,1 % Kazachstano 1,7 mln. tonų gyvulinių pašarų eksporto.

Šioje sparčiai augančioje aplinkoje vidutinio dydžio pašarų gamykla Kostanajaus regione, kasmet perdirbanti apie 40 000 tonų atrajotojų kombinuotųjų pašarų galvijams ir avims, susidūrė su gamybos kliūtimis. Senstanti granuliavimo gamykla negalėjo išlaikyti našumo tikslų nepakenkdama granulių kokybei, o štampo keitimo intervalai sutrumpėjo iki neekonomiško lygio. 2025 m. viduryje gamykla įrengė „Hongyang HYPM“ serijos žiedinio štampo granuliavimo malūną, skirtą atrajotojų pašarams. Per ateinančius aštuonis mėnesius gamyklos paros našumas padidėjo 31 %, granulių patvarumo indeksas išmatuojamas, o žiedinio štampo tarnavimo laikas pailgėjo daugiau nei 40 %. Šiame straipsnyje aprašomas veiklos kontekstas, techninis sprendimas ir stebimi našumo duomenys.

Kazachstano atrajotojų pašarų pramonė: kontekstas ir mastas

Kazachstano žemės ūkio kraštovaizdį apibrėžia jo mastas. Būdama devintąja pagal dydį šalimi pasaulyje, ji valdo apie 180 milijonų hektarų žemės ūkio paskirties žemės, iš kurios ganyklos sudaro apie 70 %. Šalies galvijų banda, kuri 2024 m. siekė 8,5 mln. galvijų, ir avių populiacija, kuri siekė apie 20 mln. galvijų, sudaro didelę ir augančią kombinuotųjų pašarų paklausos bazę.

Istoriškai Kazachstano gyvulininkystės sektorius rėmėsi ekstensyviu ganymu, o pašarų papildai buvo naudojami tik žiemos mėnesiais. Per pastarąjį dešimtmetį pastebimus pokyčius lėmė trys veiksniai:

Pirma, vyriausybės politika. Kazachstano valstybinė žemės ūkio pramonės komplekso plėtros programa, galiojanti iki 2026 m., numato tikslines subsidijas gyvulių pašarų ūkių veiklai ir pašarų gamyklų statybai, siekiant padidinti intensyviai penimų galvijų dalį nuo mažiau nei 15 % iki daugiau nei 30 %.

Antra, eksporto rinkos reikalavimai. Didžioji Kazachstano kombinuotųjų pašarų eksporto dalis tenka Kinijai, kur pašarų saugos ir kokybės standartai nuolat griežtėja. Kinijos importuotojai vis dažniau reikalauja dokumentuotų granulių kokybės rodiklių – granulių ilgaamžiškumo indekso, drėgmės vienodumo ir smulkių dalelių nebuvimo – standartų, kuriuos sunku nuosekliai atitikti naudojant senstančią granuliavimo įrangą.

Trečia, klimato būtinybė. Šiaurės Kazachstane, įskaitant Kostanajaus regioną, vyrauja ekstremalus žemyninis klimatas, kai žiemos temperatūra paprastai nukrenta žemiau -30 laipsnių Celsijaus. Šešių mėnesių žiemos šėrimo laikotarpiu, kai gyvūnai yra uždaryti ir priklauso nuo sandėliuojamo pašaro, granulių kokybė tampa tiesioginiu gyvulių produktyvumo veiksniu. Granulės, kurios suyra tvarkymo metu, sukuria smulkias daleles, kurias galvijai rūšiuoja ir atmeta, taip padidindamos pašarų atliekas, kai dėl šildymo ir laikymo išlaidų jau ir taip sumažėja pelno marža.

Malūnas ir jo iššūkis

Aptariamas pašarų fabrikas aptarnauja jautienos galvijų šėrimo ir avių penėjimo fermas 150 kilometrų spinduliu nuo Kostanajaus miesto. Jo produktų portfelį sudaro dvi formulės: galvijų penėjimo racionas, kurio pagrindą sudaro miežiai, kviečių sėlenos, saulėgrąžų rupiniai ir mineralinis premiksas, ir avių augintojų racionas, kurio sudėtyje yra liucernos rupinių, miežių ir medvilnės sėklų rupinių.

Esama malūno granuliavimo linija – 2012 m. įrengtas vietinės gamybos granuliavimo malūnas – pasiekė savo ekonominio eksploatavimo pabaigą. Kokybės kontrolės skyrius 2024 m. veiklos metais užfiksavo šias problemas:

Žiedinio štampo keitimo intervalai sutrumpėjo iki maždaug 600 darbo valandų, palyginti su gamintojo nurodytais 1200 valandų intervalais. Štampo susidėvėjimas pasireiškė laipsnišku skylių padidėjimu, dėl kurio padidėjo darbinio paviršiaus efektyvus suspaudimo laipsnis ir padidėjo energijos sąnaudos vienai pagamintų granulių tonai.

Granulių patvarumo indeksas, išmatuotas Holmeno testeriu (pneumatiniu metodu), sumažėjo nuo priimtino 93–94 % intervalo iki 88–90 %. Malūno galvijų šėrimo aikštelės klientams, kurie granules gaudavo urmu ir gabendavo jas savivartėse priekabose neasfaltuotais keliais, didesnis smulkių dalelių procentas tiesiogiai reiškė gyvulių atmetimą pašarų bokšte ir atitinkamą gyvojo svorio prieaugio kilogramo kainos padidėjimą.

Našumas sumažėjo nuo nominalios 8 metrinių tonų per valandą iki vidutiniškai 6,2 tonos per valandą galvijams, todėl piko priešžieminio užsakymų laikotarpiu nuo rugpjūčio iki spalio, kai malūnas paprastai dirbo 20–22 valandas per parą, susidarė gamybos kliūtis.

Prastovos, susijusios su štampo keitimu ir susijusiais mechaniniais nustatymais, vidutiniškai siekė 12 valandų per mėnesį arba maždaug 144 gamybos valandų nuostolius per metus.

Hongyang granulių malūno konfigūracija

Atlikus techninį vertinimą, kuris apėmė metalo štampo analizę, konsultacijas dėl suspaudimo laipsnio ir patikrinimą etaloninėje vietoje, malūnas pasirinko „Hongyang HYPM“ serijos žiedinio štampo granuliavimo malūną, kurio našumas siekia 8–12 tonų per valandą, naudojant atrajotojų mišinius. Mašina buvo pradėta eksploatuoti 2025 m. gegužės mėn. Keletas projektavimo ir gamybos ypatybių pasirodė esančios esminės našumo pagerinimui:

Žiedinio štampavimo metalurgija ir terminis apdorojimasKartu su malūnu tiekiamas žiedinis štampas pagamintas iš legiruotojo plieno kaltinių (4Cr13 arba lygiavertės klasės, priklausomai nuo paskirties), vakuuminio grūdinimo būdu, kurio metu pasiekiamas 58–60 HRC paviršiaus kietumas, išlaikant šerdies tvirtumą, kad būtų atsparus lūžiams esant cikliniam apkrovimui, būdingam daug skaidulų turinčiam atrajojančiųjų karvių racionui. Štampo skylės gręžiamos pistoletu, o tada šlifuojamos iki Ra 0,8 μm arba geresnio paviršiaus apdailos vidinėje sienelėje, taip sumažinant trintį granulių ekstruzijos metu ir prisidedant prie našumo bei energijos vartojimo efektyvumo.

Atrajotojų pašarams skirto suspaudimo santykio parinkimasRemdamiesi specifinėmis malūno receptūromis, kuriose yra maždaug 18–22 % žalios skaidulos iš miežių lukštų, saulėgrąžų rupinių ir liucernos, „Hongyang“ taikymo inžinieriai rekomendavo galvijų racionui naudoti nuo 1:9 iki 1:10 suspaudimo santykį, o didesnio skaidulų kiekio avių racionui – nuo ​​1:7 iki 1:8. Šie santykiai atspindi inžinerijos principą, kad didesnio skaidulų kiekio žaliavoms reikalingas mažesnis suspaudimas, siekiant išvengti per didelio slėgio štampo formavime, šilumos susidarymo ir štampo paviršiaus glazūravimo – būklės, kai perkaitinta pašaro medžiaga sudaro sukietėjusį sluoksnį, kuris užkemša štampo skyles ir priverčia neplanuotus stabdymus. Kiekvienai receptūrai buvo tiekiami atskiri žiediniai štampai, o suspaudimo santykiai lazeriu išgraviruoti ant štampo korpuso, kad operatorius galėtų juos matyti.

Volelių surinkimo projektavimasGranuliuoto malūno volelių korpusai pagaminti iš tos pačios legiruotojo plieno markės kaip ir žiedinis štampas, o jų kietumas atitinka tą patį standartą, kuris užtikrina tolygų abiejų komponentų susidėvėjimą. Netolygus susidėvėjimas, kai voleliai susidėvi greičiau nei štampas arba atvirkščiai, yra dažna granulių kokybės blogėjimo priežastis tarp techninės priežiūros intervalų, nes tarpas tarp volelio ir štampo paviršiaus didėja, o ekstruzijos slėgis tampa nepastovus. Suderintų porų metodas užtikrina pastovią suspaudimo taškų geometriją per visą techninės priežiūros intervalą.

Pavaros traukos ir variklio efektyvumasMalūne naudojama galinga pavarų dėžė su grūdintais sraigtiniais krumpliaračiais, tiesiogiai sujungtais su IE3 klasės didelio efektyvumo varikliu. Malūno vadovybė apskaičiavo, kad IE3 variklio 2–3 procentiniais punktais didesnis efektyvumas, palyginti su pakeisto įrenginio IE1 varikliu, padengtų papildomas sąnaudas maždaug per 14 mėnesių, kai Kazachstano pramoninis elektros energijos tarifas yra 22–25 KZT už kWh (maždaug 0,045–0,052 JAV dolerių).

Veiklos rezultatai: aštuonių mėnesių veiklos duomenys

Šiuos duomenis surinko malūno gamybos skyrius už laikotarpį nuo 2025 m. birželio mėn. iki 2026 m. sausio mėn. (aštuonis mėnesius), palyginti su tuo pačiu laikotarpiu 2024 m.:

Keletas pastebėjimų nusipelno dėmesio:

Galvijų raciono našumo padidėjimas 6,1 procentinio punkto viršijo avių raciono našumą, o tai atitinka didesnį avių mišinio skaidulų kiekį, ribojantį granuliavimo greitį, nepriklausomai nuo mašinos pajėgumų. Tai būdinga medžiagos savybė, o ne įrangos apribojimas.

Maždaug 15 % energijos suvartojimo sumažėjimas abiejose formulėse tiksliai atitinka pramonės įverčius apie efektyvumo padidėjimą, kurį būtų galima pasiekti atnaujinus dešimties metų senumo granuliavimo malūną į dabartinės kartos mašiną su tinkamai parinktu žiediniu štampu. Esant 40 000 tonų metinei malūno gamybos apimtiai, tai reiškia maždaug 92 000 kWh sutaupymą per metus – maždaug 4,2 mln. KZT pagal dabartinius pramonės tarifus.

Žiedinio štampo tarnavimo laiko pailginimas nuo 600 iki 880 valandų reiškia 46,7 % pagerėjimą. Gamyklos gamybos vadovas pažymėjo, kad tikroji ekonominė nauda yra ne tiek štampo kaina, kiek išvengtos prastovos: kiekvienas štampo keitimas užtrukdavo 6–8 valandas, o sumažinus keitimo dažnumą nuo maždaug 14 per metus iki 9, kasmet buvo atlaisvinta 30–40 papildomų gamybos valandų.

Kodėl žiedinio štampavimo kokybė svarbi atrajotojų pašarams?

Atrajotojų pašarų granuliavimas kelia skirtingus inžinerinius iššūkius, palyginti su paukščių ar vandens pašarų granuliavimu. Didesnis skaidulų kiekis – paprastai 15–25 % žalios skaidulos, palyginti su 3–5 % broilerių pašaruose – reiškia, kad forma turi atlaikyti abrazyvines pluoštines medžiagas ir didesnę specifinę energiją ekstruzijai.

Pluošto ir štampo paviršiaus sąveika yra mechaninė, o ne cheminė: celiuliozės ir hemiceliuliozės pluoštai kondicionavimo metu neplastifikuojasi taip, kaip krakmolas. Jie praeina pro štampo skyles kaip nepažeistos struktūros, dildo skylių sieneles ir palaipsniui didina efektyvųjį skersmenį. Didėjant skersmeniui, efektyvus suspaudimo laipsnis mažėja, o štampo gebėjimas gaminti patvarias granules mažėja. Žiedinio štampo kietumas, o tiksliau, kietumo vienodumas per visą štampo storį, yra pagrindinis tarnavimo laiko veiksnys, lemiantis štampo tarnavimo laiką atrajojantiems gyvuliams.

„Hongyang“ vakuuminio grūdinimo procesas, kurio metu pastovus kietumas pasiekiamas visame štampo korpuse, o ne tik darbiniame paviršiuje, tiesiogiai sprendžia šį gedimo režimą. Kostanajaus gamykloje pastebėtas 46,7 % ilgesnis tarnavimo laikas atitinka metalurgijos prognozes legiruotojo plieno štampui, naudojamam vidutinio pluošto atrajotojų racione.

Antrinis privalumas – mažesnis granulių kietumo kintamumas skirtingose ​​partijose. Naudojant ankstesnę mašiną, granulių patvarumas galėjo skirtis 3–4 procentiniais punktais tarp ką tik sumontuoto štampo ir artėjančio prie jo eksploatavimo pabaigos. Naujasis štampas sumažino šį intervalą iki maždaug 1,5 procentinio punkto, taip supaprastinant kokybės užtikrinimą ir sumažinant klientų skundų skaičių.

Klientų pasitenkinimas ir atsiliepimai apie gyvulininkystės ūkį

Gamyklos klientų, dirbančių su jaučių ir avių penėjimo ūkiais, kurie perka granules, atsiliepimai iš išorės patvirtina įrangos atnaujinimą. 2025 m. gruodžio mėn. gamyklos pardavimų komandos atlikta apklausa, apimanti 12 didžiausių gyvulių auginimo ūkių klientų, pateikė tokius apibendrintus atsiliepimus:

Devyni iš dvylikos šėrimo ūkių valdytojų pranešė apie matomą smulkių dalelių sumažėjimą pristačius granules. Vienas valdytojas, kasmet apvaisinantis maždaug 3000 galvijų, kiekybiškai įvertino šį pagerėjimą: „Anksčiau kiekvieno 25 tonų pristatymo apačioje matydavome 8–10 centimetrų smulkių dalelių. Dabar jų nuolat mažiau nei 3 centimetrai.“

Septyni respondentai pažymėjo, kad granulės geriau išlaikė savo formą sraigtinio paskirstymo metu, todėl sumažėjo tiltelių susidarymo ir užsikimšimo problemų. Keturios pašarų šėrimo fermos, tvarkančios pašarų konversijos įrašus, pranešė apie geresnius pašarų ir prieaugio santykius, nors malūnas atsargiai vertina tai vien granulių kokybei, atsižvelgdamas į tokius painiavos kintamuosius kaip temperatūra, genetika ir krūvių tvarkymas.

Avių pašarų malūno klientai – mažesnės įmonės, apvaisinančios 500–2000 galvijų – pranešė apie panašius pastebėjimus, daugiausia dėmesio skirdami sumažėjusiam lovelių švaistymui. Avys, būdamos išrankesnės šėrimo įmonėms nei galvijai, agresyviau rūšiuoja ir atmeta smulkias daleles, todėl granulių vientisumas šiame segmente yra ypač svarbus.

Išvada

Kazachstano kombinuotųjų pašarų sektorius plečiasi tokiu tempu, kad ir toliau bus apkrauta esama gamybos infrastruktūra. Kostanajaus regiono gamyklos patirtis su Hongyang HYPM granuliavimo gamykla iliustruoja platesnį principą: sparčiai augančioje rinkoje kapitalo sprendimas dėl granuliavimo įrangos turi būti grindžiamas viso gyvavimo ciklo ekonomika – energijos suvartojimu, štampo tarnavimo laiku, prastovų sąnaudomis ir klientų pasitenkinimu, – o ne vien pirkimo kaina.

Kostanajaus malūne užfiksuoti aštuonis mėnesius nepertraukiamos gamybos sudėtingomis klimato ir eksploatavimo sąlygomis duomenys suteikia patikrinamą pavyzdį pašarų gamintojams, susiduriantiems su panašiais iššūkiais Kazachstane ir platesnėje Centrinės Azijos rinkoje. „Hongyang“ atveju šis atvejis sustiprina bendrovės gebėjimą tiekti konkrečiai paskirčiai skirtus žiedinių štampo ir granuliuotų malūnų sprendimus atrajotojų pašarams – segmentui, kuriame ypatingas dėmesys reikalauja metalurgijai, suspaudimo laipsnio inžinerijai ir patvarumui abrazyvinėmis eksploatavimo sąlygomis.