Producătorul saudit de hrană pentru pui de carne atinge un PDI de 98,2% cu matrița inelară Hongyang la +45°C

Rezumat

Producția de carne de pui din Arabia Saudită a atins aproximativ 1,3 milioane de tone în 2024, o creștere de 12,9% față de anul precedent, determinată de mandatul de securitate alimentară al Viziunii 2030 care vizează o autosuficiență de 80% a păsărilor de curte (GASTAT, 2024). Această expansiune impune cerințe extraordinare producătorilor de hrană pentru animale, în special în lunile de vară, când temperaturile ambientale depășesc în mod obișnuit 45°C. Al-Riyadh Feed Industries (nume anonimizat la cererea clientului), unul dintre cei mai mari cinci producători integrați de pui din Regat, cu o producție anuală de furaje combinate care depășește 280.000 de tone metrice, s-a confruntat cu un blocaj critic al producției: durabilitatea peletelor s-a degradat constant în timpul sezonului canicular mai-septembrie, scăzând la un nivel de 91-92% PDI (Indicele de durabilitate al peletelor), față de pragul intern al companiei de ≥96%.

La mijlocul anului 2024, compania a modernizat două dintre liniile sale principale de fabricare a peletizării cu ansambluri de matrițe inelare din seria Hongyang HYPM și carcase de role potrivite. În primele 90 de zile de funcționare, până în perioada de vârf de vară, liniile au atins un PDI susținut de 98,2% (±0,5), au eliminat evenimentele de sufocare induse de căldură și au redus frecvența de înlocuire a matrițelor inelare cu aproximativ 35% în comparație cu matrițele utilizate anterior, provenite din Europa. Acest studiu de caz examinează provocările tehnice ale peletizării la temperaturi înalte, răspunsul tehnic al Hongyang și rezultatele cuantificabile obținute.

Experiență în domeniu și clienți

Arabia Saudită operează într-unul dintre cele mai dificile medii din punct de vedere termic din lume pentru producția intensivă de animale. Autoritatea Generală pentru Statistică a raportat că numai provincia Riyadh a produs 359.700 de tone de carne de broiler în 2024, urmată de Hail (295.000 de tone) și Qassim (200.000 de tone). Furajele reprezintă 60-70% din costurile totale de producție a broilerului, ceea ce face ca calitatea peletelor să fie o variabilă economică decisivă.

Al-Riyadh Feed Industries operează trei mori de furaje situate în regiunea centrală, care alimentează 42 de ferme de pui de carne contractate. Formula lor principală pentru finisarea puilor de carne este o bază de făină de porumb și soia cu un diametru al peletelor de 3,0 mm, vizând o temperatură a peletelor finite sub 88°C la evacuarea răcitorului. Înainte de modernizarea Hongyang, compania se confrunta cu un model sezonier recurent: pe măsură ce temperatura ambiantă creștea peste 38°C (de obicei până la începutul lunii mai), sarcinile motoarelor morilor de pelete deveneau neregulate, temperaturile suprafeței matrițelor depășeau 95°C, iar consumul de furaje pentru peletele finite scădea sub pragul de 96% necesar pentru a menține rate acceptabile de risipă de furaje la nivel de fermă.

Consecințele economice au fost măsurabile. Datele industriale de la Institutul Internațional de Cercetare a Păsărilor indică faptul că fiecare scădere de 1% a PDI se corelează cu o creștere estimată de 0,4-0,6% a risipei de furaje în sistemele de hrănire cu tavă - ceea ce se traduce prin aproximativ 1.100-1.700 de tone suplimentare de furaje pierdute anual la scara Al-Riyadh, atunci când PDI a scăzut sezonier.

Provocarea: Căldura extremă și degradarea calității peleților

Peletizarea furajelor pentru pui de carne funcționează într-o fereastră termodinamică îngustă. Temperatura optimă de condiționare a boiaului variază între 75-90°C, temperaturile de ieșire din matriță fiind menținute în mod ideal la 80-90°C. Peste 95°C, degradarea termică a vitaminelor termolabile (A, D, E, K) și a aminoacizilor sintetici (lizină, metionină) se accelerează considerabil. Simultan, reacția Maillard dintre zaharurile reducătoare și aminoacizii liberi începe să lege lizina în complexe nedigerabile, reducând eficient densitatea nutrienților disponibili (Journal of Applied Poultry Research, 2019).

La fabricile din Al-Riyadh, căldura verii a introdus trei moduri de defecțiune compuse:

1. Insuficiența capacității de răcire: Aerul ambiental la 45°C care intra a redus gradientul termic al răcitorului în contracurent, împiedicând peleții să atingă temperatura țintă de evacuare de 5°C peste temperatura ambientală. Peleții care ieșeau prea calzi au reținut umiditate reziduală și s-au înmuiat în timpul depozitării.

2. Fuga termică a matriței: La o temperatură ambiantă susținută de 45°C, capacitatea de disipare a căldurii a morii de peleți a fost depășită. Temperatura suprafeței matriței a crescut peste 95°C în primele 45 de minute de funcționare continuă, declanșând oprirea automată a sistemului de blocare a siguranței PLC al morii.

3. Alunecarea carcasei rolei: Temperaturile ridicate au redus coeficientul de frecare efectiv dintre suprafața carcasei rolei și masa condiționată, provocând alunecări intermitente ale rolei, distribuție neuniformă a materialului pe fața matriței și modele localizate de uzură a matriței.

Rezultatul net: PDI-ul peleților a scăzut la 91,2% (măsurat prin metoda de rostogolire ASAE S269.4), risipa de furaje în ferme a crescut cu aproximativ 2,8%, iar instalația a fost nevoită să reducă producția cu 15-20% în timpul celor mai calde ore pentru a evita opririle. Durata de viață a matriței inelare - deja afectată de conținutul de silice din porumbul de proveniență locală - a scăzut de la o medie de 3.500 de ore de funcționare iarna la 2.200-2.500 de ore vara.

Soluția Hongyang

În urma unui audit tehnic realizat în comun cu echipa de inginerie a aplicațiilor din Hongyang, a fost implementată o modernizare în trei componente pe două linii de fabricație a peletizării:

1. Matriță inelară de precizie cu raport de compresie optimizat

Hongyang a specificat o matriță inelară cu diametrul de 3,0 mm și un raport de compresie de 1:12,5 — calibrată pentru formula specifică clientului pentru produsul de finisare a puiului de carne (bază de făină de porumb și soia cu 3,2% grăsime adăugată și 14,5% umiditate țintă post-condiționare). Materialul matriței a fost oțel inoxidabil martensitic X46Cr13 (DIN 1.4034 / 4Cr13 chinezesc), prelucrat prin călire în vid la 1.050-1.080°C, urmată de o revenire dublă la 220-240°C pentru a obține o duritate uniformă a suprafeței de HRC 52-54 pe întreaga linie a matriței.

Un aspect esențial este tehnologia de găurire CNC adâncă cu o toleranță pozițională de ±0,02 mm a Hongyang, care a produs o uniformitate a diametrului de la o gaură la alta, măsurată la o variație de ≤15 μm. Acest nivel de precizie minimizează rezistența diferențială la curgere pe fața matriței, o variabilă cheie în menținerea unei densități constante a peletelor în condiții termice fluctuante. Fiecare orificiu de intrare în matriță a fost finisat cu o teșitură conică de intrare la 60° pentru a reduce rezistența la intrarea materialului, reducând eficient consumul specific de energie (kWh/tonă) necesar pentru inițierea formării peletelor.

2. Ansamblu de carcasă cu role potrivite cu configurație de rulmenți pentru temperaturi înalte

Hongyang a furnizat un set potrivit de carcase de role fabricate din oțel aliat 20CrMnTi cu o adâncime a carcasei carburate de 2,0-2,2 mm și o duritate a suprafeței de HRC 60-62. Modelul de ondulare a fost proiectat cu un pas al canelurii de 1,2 mm și o adâncime a canelurii de 0,8 mm, optimizat pentru a maximiza prinderea materialului în mustul de carne de pui cu frecare redusă și conținut ridicat de grăsimi.

Ansamblul de role a încorporat rulmenți sferici cu role etanșați la temperaturi înalte (echivalentul clasei SKF Explorer, cu o temperatură de funcționare continuă de 120°C), înlocuind rulmenții standard care au prezentat deteriorări ale grăsimii și exfoliere prematură în timpul ciclurilor de producție de vară. O etanșare multi-etajată de tip labirint cu elemente de buză din PTFE a împiedicat pătrunderea particulelor fine, un vector comun de defecțiune atunci când particulele fierbinți și uscate din pastă se infiltrează în carcasele rulmenților.

3. Protocolul de calibrare a spațiului dintre matriță și rolă

Echipa tehnică de la Hongyang a stabilit o distanță între rola matriței și cea a rolei de 0,40 mm (±0,05 mm), măsurată la rece cu o calibră în șase puncte echidistante de-a lungul circumferinței matriței. Această specificație a spațiului, mai strâns decât cea standard, compensează parțial dilatarea termică la temperatura de funcționare: la o temperatură a suprafeței matriței de 85°C, matrița X46Cr13 se dilată radial cu aproximativ 0,08-0,12 mm (coeficientul de dilatare termică ≈10,5 × 10⁻⁶/K), închizând efectiv spațiul la rece la o valoare aproape optimă de 0,28-0,35 mm în condiții de funcționare. Această abordare de pre-compensare previne lărgirea excesivă a spațiului în timpul rulărilor de vară, ceea ce altfel ar reduce forța de compresiune asupra mustului și ar compromite densitatea peletelor.

Date și rezultate de producție

Datele de performanță au fost colectate pe o perioadă de evaluare de 90 de zile (iunie-august 2025, perioada de vârf a verii) pentru ambele linii modernizate, performanța din vara precedentă (iunie-august 2024) servind ca punct de referință.

| Parametru | Nivel de referință (vara 2024) | Modernizare Hongyang (vara 2025) | Îmbunătățire |

| PDI mediu (ASAE S269.4) | 91,2% | 98,2% (±0,5%) | +7,0 puncte procentuale |
| Temperatura suprafeței matriței (stare staționară) | 94-98°C | 85-89°C | -9°C medie |
| Temperatura de descărcare a peleților (post-răcire) | 36-40°C | 29-33°C | -7°C în medie |
| Opriri automate induse de căldură (pe lună) | 8-12 evenimente | 0 evenimente | Eliminare 100% |
| Reducerea debitului în timpul perioadelor de vârf de căldură (față de iarnă) | -18% | -3% | Recuperare cu 15 puncte procentuale |
| Durata de viață a matriței inelare (estimată, proiectată) | 2.200-2.500 ore | 3.400-3.800 ore (proiectate) | +52% proiectat |
| Consum specific de energie (kWh/tonă) | 18,7 | 17,2 | -8% |
| Risipă de furaje la nivel de fermă (% din furajele livrate) | 4,8% | 1,9% | reducere cu -60% |
| Conținut de amenzi la livrarea la fermă (

Cea mai semnificativă îmbunătățire operațională a fost eliminarea completă a opririlor automate induse de căldură. În vara anului 2024, fiecare oprire a necesitat aproximativ 25-35 de minute de nefuncționare - inclusiv curățarea matriței, repornirea și purjarea materialului - rezultând o pierdere de producție estimată la 15-20 de ore pe lună. Cu zero opriri înregistrate în perioada de evaluare din 2025, timpul de producție net disponibil a crescut cu aproximativ 8%.

Îmbunătățirea durabilității peleților a oferit beneficii economice în aval care au depășit așteptările. Reducerea conținutului de particule fine la livrarea la fermă de la 8,5% la 1,7% s-a tradus direct într-o risipă mai mică de furaje în sistemele automate de alimentare cu cuvă. La scara de producție a clientului de 280.000 de tone anual, această reducere de 60% a risipei la nivel de fermă reprezintă o economie estimată de 8.100 de tone de furaje pe an - echivalentul a aproximativ 2,8 milioane de dolari la prețurile regionale ale furajelor (Raportul USDA GAIN, referință pentru costul furajelor în Arabia Saudită din 2024).

Evaluarea clientului

Managerul de producție al fabricii a furnizat următoarea evaluare în timpul revizuirii ulterioare:

Ansamblul matriței inelare și al rolelor Hongyang a funcționat peste specificațiile noastre tehnice. Principala noastră preocupare la începutul verii a fost dacă orice matriță inelară - indiferent de origine - ar putea menține o calitate constantă a peleților atunci când aerul ambiant care intra în răcitor măsura peste 45°C. Rata de producție de 98,2% pe care am atins-o a depășit nu numai obiectivul nostru de vară de 96%, dar a egalat sau chiar a depășit și obiectivul nostru de referință pentru iarnă. Eliminarea opririlor legate de matrițe a justificat singură investiția. Reducerea consumului specific de energie a fost un bonus neașteptat.
— Director de producție, Al-Riyadh Feed Industries (Fabrica din Regiunea Centrală)

Directorul de achiziții al companiei a menționat, de asemenea, că prețul matriței inelare practicat de Hongyang a fost cu aproximativ 35% mai mic decât cel al furnizorului european utilizat anterior, atingând în același timp o durată de viață egală sau superioară în condițiile verii saudite. Efectul combinat - durată de viață mai lungă a matriței, costuri de achiziție mai mici, consum redus de energie și calitate superioară a peleților - a produs o rentabilitate calculată a investiției în termen de 7,5 luni.

Concluzie

Cazul Al-Riyadh demonstrează că tehnologia cu matrițe inelare de precizie de la Hongyang poate îndeplini cerințele exigente ale producției de hrană pentru pui de carne la temperaturi înalte în regiunea Golfului. Trei factori tehnici au contribuit la acest rezultat:

1. Execuție științifică a materialelor: Aliajul X46Cr13 călit în vid la HRC 52-54, cu uniformitate a găurilor perforate cu pistol CNC, reprezintă plafonul de calitate realizabil pentru matrițele inelelor de alimentare pentru broiler la nivelurile actuale ale tehnologiei metalurgice.

2. Calibrarea spațiului dintre rolele reci și matrița de producție în funcție de temperatură: Precompensarea spațiului dintre rolele de matriță reci pentru dilatarea termică la temperatura de funcționare este o practică ieftină și cu impact ridicat pe care fabricile de furaje din climatele calde ar trebui să o adopte ca procedură standard de operare.

3. Integrare armonizată a sistemului: Configurația matriței inelare, a carcasei rolei și a rulmentului au fost proiectate ca un sistem unificat de gestionare termică, mai degrabă decât ca componente independente - o abordare care distinge soluțiile proiectate pentru aplicații de furnizarea de matrițe standard.

Pentru producătorii de furaje care operează în Orientul Mijlociu, Africa de Nord și alte regiuni cu temperaturi ambientale ridicate, rezultatele studiului Al-Riyadh oferă un punct de referință: un PDI de 98,2% fără opriri induse de căldură este realizabil la scară comercială cu tehnologia matrițelor inelare specificată corect.

Surse de date: GASTAT Statistici privind animalele 2024; Raportul privind piața furajelor combinate din Arabia Saudită din 2024 al Grupului IMARC; Raportul USDA GAIN SA2024-0002; Journal of Applied Poultry Research (2019) Vol. 28, Numărul 4; Standardul ASAE S269.4; Date interne de inginerie a aplicațiilor Hongyang, perioada de evaluare iunie-august 2025.