Stabilna produkcja peletu dla rosnącego rynku pasz dla przeżuwaczy w Kazachstanie: studium przypadku młyna pierścieniowego Hongyang

Streszczenie

Kazachstanski przemysł paszowy przechodzi transformację strukturalną. W 2025 roku kraj wyprodukował około 3,7 miliona ton metrycznych pasz dla zwierząt gospodarskich – o 54% więcej niż w 2024 roku, według oficjalnych statystyk opublikowanych przez APK-Inform. Obwód kustanajski, jeden z trzech głównych obwodów produkujących pasze w kraju, podwoił swoją produkcję z 501 000 ton do ponad 1,05 miliona ton w tym samym okresie, napędzany zarówno przez krajowy rozwój hodowli zwierząt gospodarskich, jak i rosnący popyt eksportowy ze strony Chin, które wchłonęły 99,1% z 1,7 miliona ton eksportu pasz dla zwierząt z Kazachstanu w pierwszych ośmiu miesiącach 2025 roku.

W tym dynamicznie rozwijającym się środowisku, średniej wielkości wytwórnia pasz w regionie Kustanaj – przetwarzająca rocznie około 40 000 ton mieszanek paszowych dla przeżuwaczy na potrzeby hodowli bydła i owiec – stanęła w obliczu wąskiego gardła produkcyjnego. Jej starzejąca się granulatornia nie była w stanie utrzymać założonych celów przepustowości bez pogorszenia jakości granulatu, a okresy między wymianami matryc skróciły się do poziomu nieekonomicznego. W połowie 2025 roku wytwórnia zainstalowała granulator pierścieniowy Hongyang HYPM, przystosowany do paszy dla przeżuwaczy. W ciągu kolejnych ośmiu miesięcy wytwórnia odnotowała 31% wzrost dziennej przepustowości, wymierną poprawę wskaźnika trwałości granulatu oraz wydłużenie żywotności matryc pierścieniowych o ponad 40%. Niniejszy artykuł przedstawia kontekst operacyjny, rozwiązanie techniczne oraz zaobserwowane dane dotyczące wydajności.

Przemysł paszowy dla przeżuwaczy w Kazachstanie: kontekst i skala

Krajobraz rolniczy Kazachstanu jest definiowany przez jego skalę. Jako dziewiąty co do wielkości kraj na świecie pod względem powierzchni, Kazachstan posiada około 180 milionów hektarów gruntów rolnych, z czego około 70% stanowią pastwiska. Pogłowie bydła, szacowane na 8,5 miliona sztuk w 2024 roku, oraz populacja owiec wynosząca około 20 milionów sztuk stanowią znaczącą i rosnącą bazę popytową na mieszanki paszowe.

Historycznie, kazachski sektor hodowlany opierał się na ekstensywnym wypasie, a suplementacja paszy ograniczała się do miesięcy zimowych. Trzy czynniki spowodowały wyraźną zmianę w ciągu ostatniej dekady:

Po pierwsze, polityka rządu. Kazachstanski Państwowy Program Rozwoju Kompleksu Agroprzemysłowego, obowiązujący do 2026 roku, obejmuje ukierunkowane dotacje na działalność ferm tuczu i budowę młynów paszowych, mające na celu zwiększenie udziału bydła poddanego intensywnemu tuczowi z poniżej 15% do ponad 30%.

Po drugie, wymagania rynku eksportowego. Zdecydowana większość kazachstańskiego eksportu pasz mieszanych trafia do Chin, gdzie standardy bezpieczeństwa i jakości pasz są stopniowo zaostrzane. Chińscy importerzy coraz częściej żądają udokumentowanych wskaźników jakości peletu – wskaźnika trwałości peletu, jednorodności wilgotności i braku drobnych cząstek – standardów, których konsekwentne spełnianie jest trudne w przypadku starzejącego się sprzętu do peletowania.

Po trzecie, konieczność klimatyczna. Północny Kazachstan, w tym obwód kustanajski, charakteryzuje się ekstremalnym klimatem kontynentalnym, z temperaturami zimą regularnie poniżej minus 30 stopni Celsjusza. W sześciomiesięcznym okresie karmienia, kiedy zwierzęta są zamknięte i uzależnione od przechowywanej paszy, jakość peletu staje się bezpośrednim czynnikiem decydującym o wydajności zwierząt gospodarskich. Pelety, które rozpadają się podczas transportu, tworzą drobne cząsteczki, które bydło sortuje i odrzuca, zwiększając marnotrawstwo paszy, gdy marże są już ograniczone przez koszty ogrzewania i utrzymania.

Młyn i jego wyzwanie

Wspomniana wytwórnia pasz obsługuje skupisko tuczarni dla bydła mięsnego i ferm tuczu owiec w promieniu 150 kilometrów od miasta Kustanaj. Jej portfolio produktów obejmuje dwie formuły: paszę dla tuczu bydła opartą na jęczmieniu, otrębach pszennych, śrucie słonecznikowej i premiksie mineralnym oraz paszę dla tuczników zawierającą śrutę lucerny, jęczmień i śrutę bawełnianą.

Istniejąca linia do peletyzacji w zakładzie – krajowy młyn peletowy zainstalowany w 2012 roku – osiągnęła kres swojej żywotności. Dział kontroli jakości udokumentował następujące problemy w roku operacyjnym 2024:

Okresy wymiany matryc pierścieniowych skróciły się do około 600 godzin pracy, w porównaniu z pierwotną specyfikacją producenta wynoszącą 1200 godzin. Zużycie matrycy objawiało się stopniowym powiększaniem się otworów, co zwiększało efektywny stopień sprężania powierzchni roboczej i zwiększało zapotrzebowanie na energię na tonę wyprodukowanych peletów.

Wskaźnik trwałości peletu, mierzony testerem Holmen (metodą pneumatyczną), spadł z akceptowalnego poziomu 93–94% do 88–90%. Dla klientów fermy, którzy otrzymywali pelet luzem i transportowali go w wywrotkach po nieutwardzonych drogach, wyższy odsetek drobnych zanieczyszczeń przekładał się bezpośrednio na odrzucenie zwierząt przy paszy i odpowiadający temu wzrost kosztów przyrostu masy ciała na kilogram.

Wydajność spadła z nominalnych 8 ton metrycznych na godzinę do średniej 6,2 ton na godzinę w przypadku racji bydła, co stworzyło wąskie gardło produkcyjne w szczytowym okresie zamówień przed zimą, od sierpnia do października, kiedy młyn zazwyczaj pracował 20–22 godzin na dobę.

Przestoje spowodowane wymianą matryc i powiązanymi regulacjami mechanicznymi wynosiły średnio 12 godzin miesięcznie, co daje około 144 godzin utraconej produkcji rocznie.

Konfiguracja młyna peletowego Hongyang

Po ocenie technicznej, obejmującej analizę metalurgii matryc, konsultacje w sprawie stopnia sprężania i weryfikację w miejscu referencyjnym, zakład wybrał młyn granulacyjny Hongyang HYPM z pierścieniową matrycą o wydajności 8–12 ton metrycznych na godzinę, przeznaczony do pasz dla przeżuwaczy. Maszyna została oddana do użytku w maju 2025 roku. Kilka cech konstrukcyjnych i produkcyjnych okazało się istotnych dla poprawy wydajności:

Metalurgia matryc pierścieniowych i obróbka cieplna: Matryca pierścieniowa dostarczana z młynem jest wykonana z odkuwek ze stali stopowej (gatunek 4Cr13 lub równoważny, w zależności od zastosowania), w procesie hartowania próżniowego, który zapewnia twardość powierzchni 58–60 HRC, przy jednoczesnym zachowaniu wytrzymałości rdzenia, odpornej na pękanie pod wpływem obciążeń cyklicznych, charakterystycznych dla wysokowłóknistych racji pokarmowych dla przeżuwaczy. Otwory w matrycy są wiercone lufowo, a następnie honowane do uzyskania chropowatości powierzchni Ra 0,8 μm lub wyższej na wewnętrznej ściance, co zmniejsza tarcie podczas wytłaczania peletu i przyczynia się do zwiększenia wydajności oraz efektywności energetycznej.

Wybór współczynnika kompresji dla paszy dla przeżuwaczy:W oparciu o specyficzne receptury młyna – zawierające około 18–22% włókna surowego z łusek jęczmienia, śruty słonecznikowej i lucerny – inżynierowie aplikacji z Hongyang zalecili stopień sprężania od 1:9 do 1:10 dla dawki dla bydła oraz od 1:7 do 1:8 dla dawki dla owiec o wyższej zawartości błonnika. Stopnie te odzwierciedlają zasadę inżynierską, zgodnie z którą surowce o wyższej zawartości błonnika wymagają niższego stopnia sprężania, aby uniknąć nadmiernego nacisku matrycy, generowania ciepła i zeszklenia powierzchni matrycy – stanu, w którym przegrzany materiał paszowy tworzy utwardzoną warstwę, która blokuje otwory matrycy i wymusza nieplanowane przestoje. Dla każdej receptury dostarczono oddzielne matryce pierścieniowe, a stopnie sprężania zostały wytrawione laserowo na korpusie matrycy, aby operator miał do nich dostęp.

Projekt zespołu rolek:Płaszcze walców granulatora są wykonane z tego samego gatunku stali stopowej co matryca pierścieniowa, o dopasowanej specyfikacji twardości, co zapewnia równomierne zużycie obu elementów. Nierównomierne zużycie – gdzie rolki zużywają się szybciej niż matryca lub odwrotnie – jest częstą przyczyną spadku jakości granulatu między przeglądami, ponieważ szczelina między powierzchnią rolki a matrycy poszerza się, a ciśnienie wytłaczania staje się nierównomierne. Metoda dopasowania par zapewnia spójną geometrię punktu docisku przez cały okres między przeglądami.

Układ napędowy i sprawność silnikaW zakładzie zastosowano wytrzymałą przekładnię z hartowanymi przekładniami śrubowymi, bezpośrednio sprzężoną z wysokosprawnym silnikiem klasy IE3. Kierownictwo zakładu obliczyło, że przewaga silnika IE3 nad silnikiem IE1 w wymienionej maszynie o 2–3 punkty procentowe pozwoliłaby na zwrot dodatkowych kosztów w ciągu około 14 miesięcy przy kazachskiej taryfie za energię elektryczną dla przemysłu wynoszącej 22–25 KZT za kWh (około 0,045–0,052 USD).

Wyniki operacyjne: dane dotyczące wyników za osiem miesięcy

Poniższe dane zostały zestawione przez dział produkcyjny młyna za okres od czerwca 2025 r. do stycznia 2026 r. (osiem miesięcy) w porównaniu z analogicznym okresem w 2024 r.:

Na uwagę zasługuje kilka obserwacji:

Poprawa wydajności w przypadku dawki dla bydła przewyższyła dawkę dla owiec o 6,1 punktu procentowego, co jest zgodne z wyższą zawartością włókna w składzie paszy dla owiec, ograniczającą tempo peletyzacji niezależnie od możliwości maszyny. Jest to nieodłączna właściwość materiału, a nie ograniczenie sprzętowe.

Redukcja zużycia energii o około 15% w obu formułach jest zgodna z szacunkami branżowymi dotyczącymi wzrostu wydajności, jaki można osiągnąć po modernizacji granulatora pelletowego sprzed dekady na maszynę obecnej generacji z odpowiednio dobraną matrycą pierścieniową. Przy rocznej produkcji granulatu wynoszącej 40 000 ton przekłada się to na oszczędność około 92 000 kWh rocznie – około 4,2 miliona ton sześciennych (KZT) przy obowiązujących stawkach przemysłowych.

Wydłużenie żywotności matrycy pierścieniowej z 600 do 880 godzin oznacza poprawę o 46,7%. Kierownik produkcji w walcowni zauważył, że prawdziwa korzyść ekonomiczna leży nie tyle w kosztach matrycy, co w unikniętych przestojach: każda wymiana matrycy zajmowała 6–8 godzin, a zmniejszenie częstotliwości wymiany z około 14 do 9 rocznie pozwoliło zaoszczędzić 30–40 dodatkowych godzin produkcyjnych rocznie.

Dlaczego jakość matryc pierścieniowych ma znaczenie w przypadku pasz dla przeżuwaczy

Pelletowanie pasz dla przeżuwaczy wiąże się z innymi wyzwaniami inżynieryjnymi w porównaniu z paszą dla drobiu lub akwakultury. Wyższa zawartość włókna – zazwyczaj 15–25% włókna surowego w porównaniu z 3–5% w przypadku paszy dla brojlerów – oznacza, że ​​matryca musi wytrzymać działanie ściernego materiału włóknistego i wymagać wyższej energii właściwej podczas ekstruzji.

Interakcja między włóknem a powierzchnią matrycy ma charakter mechaniczny, a nie chemiczny: włókna celulozowe i hemicelulozowe nie plastyfikują się podczas kondycjonowania, tak jak skrobia. Przechodzą one przez otwory matrycy w stanie nienaruszonym, ścierając ścianki otworów i stopniowo zwiększając średnicę efektywną. Wraz ze wzrostem średnicy zmniejsza się efektywny stopień sprężania, a zdolność matrycy do wytwarzania trwałych peletów maleje. Twardość matrycy pierścieniowej – a konkretnie równomierność twardości na całej grubości matrycy – jest głównym czynnikiem decydującym o trwałości użytkowej w zastosowaniach dla przeżuwaczy.

Proces hartowania próżniowego firmy Hongyang, zapewniający równomierną twardość w całym korpusie matrycy, a nie tylko na powierzchni roboczej, bezpośrednio rozwiązuje ten problem. 46,7% wydłużenie okresu eksploatacji zaobserwowane w hucie w Kustanaju jest zgodne z przewidywaniami metalurgicznymi dla matryc ze stali stopowej w przypadku paszy dla przeżuwaczy o średniej zawartości włókna.

Dodatkową korzyścią jest mniejsza zmienność twardości peletu w poszczególnych partiach. W przypadku poprzedniej maszyny, trwałość peletu mogła różnić się o 3–4 punkty procentowe między świeżo zainstalowaną matrycą a zbliżoną do końca żywotności. Nowa matryca zawęziła ten zakres do około 1,5 punktu procentowego – upraszczając kontrolę jakości i zmniejszając liczbę reklamacji klientów.

Satysfakcja klienta i opinie z Feedlot

Klienci młyna – fermy tuczu bydła mięsnego i tuczarnie owiec, które kupują granulat – zapewniają zewnętrzne potwierdzenie modernizacji sprzętu. Ankieta przeprowadzona przez zespół sprzedaży młyna w grudniu 2025 roku, obejmująca 12 największych odbiorców ferm tuczu, przyniosła następujące zbiorcze wyniki:

Dziewięciu z dwunastu kierowników ferm tuczu zgłosiło widoczną redukcję drobnych cząstek po dostawie peletu. Jeden z kierowników, który rocznie produkuje około 3000 sztuk bydła, określił tę poprawę ilościowo: „Wcześniej widywaliśmy 8–10 centymetrów drobnych cząstek na dole każdej 25-tonowej dostawy. Teraz jest to konsekwentnie poniżej 3 centymetrów”.

Siedmiu respondentów zauważyło, że peletki lepiej zachowywały kształt podczas dystrybucji ślimakowej, co zmniejszyło ryzyko zatykania i zatorów. Cztery fermy tuczu, w których prowadzono rejestry konwersji paszy, odnotowały poprawę stosunku paszy do przyrostu masy ciała, choć ferma ostrożnie podchodzi do przypisywania tego wyłącznie jakości peletek, biorąc pod uwagę czynniki zakłócające, takie jak temperatura, genetyka i zarządzanie stanowiskami paszowymi.

Klienci zakładu produkującego paszę dla owiec – mniejsze przedsiębiorstwa o wydajności od 500 do 2000 sztuk – zgłaszali podobne obserwacje, kładąc nacisk na ograniczenie strat w korytach. Owce, jako zwierzęta żywieniowe bardziej selektywne niż bydło, sortują i odrzucają drobne drobiny bardziej agresywnie, co sprawia, że ​​integralność peletu jest szczególnie istotna w tym segmencie.

Wniosek

Kazachstański sektor pasz wieloskładnikowych rozwija się w tempie, które będzie nadal obciążać istniejącą infrastrukturę produkcyjną. Doświadczenia zakładu w obwodzie kustanajskim z granulatorem granulatu Hongyang HYPM ilustrują szerszą zasadę: na rynku o wysokim wzroście decyzja kapitałowa dotycząca sprzętu do granulacji musi uwzględniać ekonomikę całego cyklu życia – zużycie energii, żywotność matrycy, koszty przestojów i zadowolenie klienta – a nie tylko cenę zakupu.

Dane dotyczące wydajności zarejestrowane w zakładzie w Kustanaj, obejmujące osiem miesięcy ciągłej produkcji w wymagających warunkach klimatycznych i operacyjnych, stanowią weryfikowalny punkt odniesienia dla producentów pasz, którzy stoją przed podobnymi wyzwaniami w Kazachstanie i na szerszym rynku Azji Środkowej. Dla Hongyang, przypadek ten wzmacnia zdolność firmy do dostarczania rozwiązań w zakresie matryc pierścieniowych i granulatorów do pasz dla przeżuwaczy – segmentu wymagającego szczególnej uwagi w zakresie metalurgii, inżynierii współczynnika sprężania oraz trwałości w agresywnych warunkach pracy.