Un produtor saudita de penso para galiñas de engorde consegue unha PDI do 98,2 % coa matriz de anel Hongyang a +45 °C

Resumo executivo

A produción de carne de engorde de Arabia Saudita alcanzou aproximadamente 1,3 millóns de toneladas en 2024, un aumento interanual do 12,9 % impulsado polo mandato de seguridade alimentaria de Visión 2030, que ten como obxectivo acadar unha autosuficiencia avícola do 80 % (GASTAT, 2024). Esta expansión supón unhas esixencias extraordinarias para os fabricantes de pensos, especialmente durante os meses de verán, cando as temperaturas ambientes superan habitualmente os 45 °C. Al-Riyadh Feed Industries (nome anonimizado por solicitude do cliente), un dos cinco principais produtores integrados de carne de engorde do Reino, cunha produción anual de pensos compostos superior ás 280 000 toneladas métricas, enfrontouse a un grave problema de produción: a durabilidade dos pellets degradouse constantemente durante a tempada de calor de maio a setembro, caendo ata un mínimo do 91-92 % do PDI (índice de durabilidade dos pellets) fronte ao valor de referencia interno da empresa de ≥96 %.

A mediados de 2024, a empresa modernizou dúas das súas liñas principais de muíños de pellets con conxuntos de matrices de aneis da serie HYPM de Hongyang e carcasas de rolos axustadas. Nos primeiros 90 días de funcionamento ata o pico do verán, as liñas acadaron un PDI sostido do 98,2 % (±0,5), eliminaron os eventos de asfixia inducidos pola calor e reduciron a frecuencia de substitución das matrices de aneis en aproximadamente un 35 % en comparación coas matrices de orixe europea utilizadas anteriormente. Este estudo de caso examina os desafíos técnicos da pelletización a alta temperatura, a resposta de enxeñaría de Hongyang e os resultados cuantificables obtidos.

Información sobre a industria e os clientes

Arabia Saudita opera nun dos ambientes termicamente máis desafiantes do mundo para a produción intensiva de gando. A Autoridade Xeral de Estatística informou de que a provincia de Riad produciu 359.700 toneladas de carne de engorde en 2024, seguida de Hail (295.000 toneladas) e Qassim (200.000 toneladas). A alimentación representa o 60-70 % dos custos totais de produción de galiñas de engorde, o que fai que a calidade dos pellets sexa unha variable económica decisiva.

Al-Riyadh Feed Industries opera tres fábricas de pensos situadas na rexión central que abastecen a 42 granxas de polos de engorde contratadas. A súa principal formulación de engorde de polos de engorde é unha base de fariña de millo e soia cun diámetro de pellet de 3,0 mm, co obxectivo de obter unha temperatura do pellet acabado por debaixo dos 88 °C na descarga do arrefriador. Antes da modernización de Hongyang, a empresa loitaba cun patrón estacional recorrente: a medida que a temperatura ambiente subía por riba dos 38 °C (normalmente a principios de maio), as cargas do motor da fábrica de pellets volvíanse erráticas, as temperaturas da superficie das matrices superaban os 95 °C e o desperdicio de penso (PDI) do pellet acabado caía por debaixo do limiar do 96 % necesario para manter unhas taxas de desperdicio de penso aceptables a nivel de granxa.

A consecuencia económica foi medible. Os datos do sector do Instituto Internacional de Investigación Avícola indican que cada descenso do 1 % no consumo de alimento por gando correlaciónase cun aumento estimado do 0,4-0,6 % no desperdicio de alimento nos sistemas de alimentación en bandexa, o que se traduce en aproximadamente 1.100-1.700 toneladas adicionais de alimento perdidas anualmente á escala de Al-Riyadh cando o consumo de alimento por gando diminúe estacionalmente.

O desafío: Calor extrema e degradación da calidade dos pellets

A peletización de penso para polos de engorde funciona dentro dunha estreita xanela termodinámica. A temperatura óptima de acondicionamento do mosto oscila entre os 75 e os 90 °C, e as temperaturas de saída do molde mantéñense idealmente entre os 80 e os 90 °C. Por riba dos 95 °C, a degradación térmica das vitaminas termolábiles (A, D, E, K) e os aminoácidos sintéticos (lisina, metionina) acelérase considerablemente. Simultaneamente, a reacción de Maillard entre os azucres redutores e os aminoácidos libres comeza a unir a lisina en complexos non dixeribles, o que reduce eficazmente a densidade de nutrientes dispoñibles (Journal of Applied Poultry Research, 2019).

Nos muíños de Al-Riyadh, a calor do verán introduciu tres modos de fallo composto:

1. Insuficiencia da capacidade de refrixeración: O aire ambiente entrante a 45 °C reduciu o gradiente térmico do arrefriador de contracorrente, o que impediu que os pellets alcanzasen a temperatura de descarga obxectivo de 5 °C por riba da temperatura ambiente. Os pellets que saían demasiado quentes retiñan humidade residual e abrandáronse durante o almacenamento.

2. Fuga térmica da matriz: a unha temperatura ambiente sostida de 45 °C, superouse a capacidade de disipación de calor do muíño de pellets. A temperatura da superficie da matriz subiu por riba dos 95 °C nos primeiros 45 minutos de funcionamento continuo, o que provocou un apagado automático do bloqueo de seguridade do PLC do muíño.

3. Deslizamento da carcasa do rolo: as temperaturas elevadas reduciron o coeficiente de fricción efectivo entre a superficie da carcasa do rolo e a pasta acondicionada, o que provocou un deslizamento intermitente do rolo, unha distribución desigual do material pola cara da matriz e patróns de desgaste localizados da matriz.

O resultado neto: o PDI en pellets caeu ao 91,2 % (medido segundo o método de volteo ASAE S269.4), o desperdicio de penso nas explotacións aumentou aproximadamente un 2,8 % e a planta viuse obrigada a reducir a produción entre un 15 e un 20 % durante as horas máis calorosas para evitar paradas. A vida útil das matrices anulares, que xa de por si está afectada polo contido de sílice no millo de orixe local, baixou dunha media de 3500 horas de funcionamento no inverno a 2200-2500 horas no verán.

Solución Hongyang

Tras unha auditoría técnica realizada conxuntamente co equipo de enxeñaría de aplicacións de Hongyang, implementouse unha modernización de tres compoñentes en dúas liñas de fábrica de pellets:

1. Matriz de anel de precisión con relación de compresión optimizada

Hongyang especificou unha matriz de anel de 3,0 mm de diámetro cunha relación de compresión de 1:12,5, calibrada para a formulación específica do cliente para o engorde de polos (base de fariña de millo e soia cun 3,2 % de graxa engadida e un 14,5 % de humidade obxectivo de posacondicionamento). O material da matriz foi aceiro inoxidable martensítico X46Cr13 (DIN 1.4034 / 4Cr13 chinés), procesado mediante endurecemento ao baleiro a 1050-1080 °C seguido de dobre revenido a 220-240 °C para lograr unha dureza superficial uniforme de HRC 52-54 en toda a pista da matriz.

Fundamentalmente, a tecnoloxía de perforación de buratos para matrices con pistola de Hongyang, que emprega a perforación de buratos profundos CNC cunha tolerancia posicional de ±0,02 mm, produciu unha uniformidade do diámetro de burato a burato medida cunha varianza de ≤15 μm. Este nivel de precisión minimiza a resistencia ao fluxo diferencial na cara da matriz, unha variable clave para manter unha densidade de pellets consistente en condicións térmicas fluctuantes. Cada entrada de burato para matriz rematou cun bisel de entrada cónico a 60° para reducir a resistencia á entrada do material, o que reduce eficazmente o consumo de enerxía específico (kWh/tonelada) necesario para iniciar a formación de pellets.

2. Conxunto de carcasa de rolos combinado con configuración de rodamentos de alta temperatura

Hongyang subministrou un conxunto combinado de carcasas de rolos fabricadas con aceiro de aliaxe 20CrMnTi cunha profundidade de carcasa carburada de 2,0-2,2 mm e unha dureza superficial de HRC 60-62. O patrón de corrugación foi deseñado cun paso de ranura de 1,2 mm e unha profundidade de ranura de 0,8 mm, optimizado para maximizar o agarre do material en mosto de carne de grella de baixa fricción e alto contido en graxa.

O conxunto de rolos incorporaba rodamentos de rolos esféricos selados para alta temperatura (equivalentes á clase SKF Explorer, con capacidade para unha temperatura de funcionamento continuo de 120 °C), substituíndo os rodamentos estándar que presentaban rotura da graxa e desconchado prematuro durante as tiras de produción de verán. Un selo multietapa de estilo labiríntico con elementos de beizo de PTFE evitaba a entrada de finos, un vector de fallo común cando as partículas de pasta seca e quente se infiltran nas carcasas dos rodamentos.

3. Protocolo de calibración da fenda do rolo de matriz

O equipo técnico de Hongyang estableceu unha separación entre o rolo e o troquel de 0,40 mm (±0,05 mm), medida en frío cun calibre de espesores en seis puntos equidistantes arredor da circunferencia do troquel. Esta especificación de separación, máis axustada que a estándar, compensa parcialmente a expansión térmica á temperatura de funcionamento: a unha temperatura da superficie do troquel de 85 °C, o troquel X46Cr13 expándese radialmente aproximadamente entre 0,08 e 0,12 mm (coeficiente de expansión térmica ≈10,5 × 10⁻⁶/K), pechando eficazmente a separación en frío a un valor case óptimo de entre 0,28 e 0,35 mm en condicións de funcionamento. Este enfoque de precompensación impide que a separación se amplíe excesivamente durante as execucións de verán, o que doutro xeito reduciría a forza de compresión sobre o mosto e comprometería a densidade dos pellets.

Datos e resultados de produción

Os datos de rendemento recompiláronse durante un período de avaliación de 90 días (xuño-agosto de 2025, verán pico) en ambas as liñas modernizadas, servindo como referencia o rendemento do verán anterior (xuño-agosto de 2024).

| Parámetro | Liña de referencia (verán de 2024) | Readaptación de Hongyang (verán de 2025) | Mellora |

| PDI medio (ASAE S269.4) | 91,2 % | 98,2 % (±0,5 %) | +7,0 puntos porcentuais |
| Temperatura da superficie do molde (estado estacionario) | 94-98 °C | 85-89 °C | -9 °C de media |
| Temperatura de descarga de pellets (post-enfriamento) | 36-40 °C | 29-33 °C | -7 °C de media |
| Apagados automáticos inducidos pola calor (ao mes) | 8-12 eventos | 0 eventos | Eliminación do 100 % |
| Redución do rendemento durante a calor máxima (en comparación co inverno) | -18 % | -3 % | Recuperación de 15 puntos porcentuais |
| Vida útil da matriz de anel (estimada, proxectada) | 2.200-2.500 horas | 3.400-3.800 horas (proxectada) | +52 % proxectado |
| Consumo específico de enerxía (kWh/ton) | 18,7 | 17,2 | -8% |
| Desperdicio de penso a nivel de explotación (% de penso entregado) | 4,8 % | 1,9 % | Redución do -60 % |
| Contido de multas na entrega na granxa (

A mellora operativa máis significativa foi a eliminación completa das paradas automáticas inducidas pola calor. Durante o verán de 2024, cada evento de parada requiriu aproximadamente de 25 a 35 minutos de tempo de inactividade, incluíndo a limpeza de matrices, o reinicio e a purga de material, o que resultou nunhas 15-20 horas de tempo de produción perdido ao mes. Con cero eventos de parada rexistrados durante o período de avaliación de 2025, o tempo de produción neto dispoñible aumentou aproximadamente un 8 %.

A mellora da durabilidade dos pellets xerou beneficios económicos posteriores que superaron as expectativas. A redución do contido de finos na entrega na granxa do 8,5 % ao 1,7 % traduciuse directamente nun menor desperdicio de penso nos sistemas automatizados de alimentación en bandexa. Na escala de produción do cliente de 280 000 toneladas anuais, esta redución do 60 % no desperdicio a nivel da granxa representa un aforro estimado de 8100 toneladas de penso ao ano, o que equivale a aproximadamente 2,8 millóns de dólares aos prezos rexionais dos pensos (Informe GAIN do USDA, referencia do custo dos pensos en Arabia Saudita de 2024).

Avaliación do cliente

O xerente de produción da planta realizou a seguinte avaliación durante a revisión posterior á avaliación:

O conxunto de rolos e matrices de anel de Hongyang superou as nosas especificacións técnicas. A nosa principal preocupación ao comezar o verán era se algunha matriz de anel, independentemente da súa orixe, podería manter unha calidade consistente dos pellets cando o aire ambiente que entraba no arrefriador medía por riba dos 45 °C. O 98,2 % de PDI que acadamos non só superou o noso obxectivo de verán do 96 %, senón que tamén igualou ou superou a nosa liña base de inverno. A eliminación por si soa das paradas relacionadas coas matrices xustificou o investimento. A redución do consumo específico de enerxía foi unha vantaxe inesperada.
— Xefe de produción, Al-Riyadh Feed Industries (muíño da rexión central)

O director de compras da empresa sinalou ademais que o prezo das matrices de anel de Hongyang era aproximadamente un 35 % inferior ao do provedor europeo utilizado anteriormente, ao tempo que acadaba unha vida útil igual ou superior nas condicións do verán saudita. O efecto combinado (maior vida útil das matrices, menor custo de compra, menor consumo de enerxía e maior calidade dos pellets) produciu un retorno do investimento calculado en 7,5 meses.

Conclusión

O caso de Al-Riyadh demostra que a tecnoloxía de matrices de aneis de precisión de Hongyang pode cumprir os esixentes requisitos da produción de penso para galiñas de engorde a alta temperatura na rexión do Golfo. Tres factores técnicos contribuíron ao resultado:

1. Execución en ciencia de materiais: a aliaxe X46Cr13 endurecida ao baleiro a HRC 52-54 con uniformidade de orificios perforados con pistola CNC representa o teito de calidade alcanzable para as matrices de aneis de alimentación de polos de engorde cos niveis actuais de tecnoloxía metalúrxica.

2. Calibración da fenda térmica: a compensación previa da fenda entre o rodillo frío e o molde para a expansión térmica á temperatura de funcionamento é unha práctica de baixo custo e alto impacto que as fábricas de pensos en climas cálidos deberían adoptar como procedemento operativo estándar.

3. Integración de sistemas adaptados: A configuración da matriz de anel, a carcasa do rodillo e o rolamento foron deseñados como un sistema de xestión térmica unificado en lugar de como compoñentes independentes, unha estratexia que distingue as solucións de enxeñaría de aplicacións do subministro de matrices comerciais.

Para os fabricantes de pensos que operan en Oriente Medio, Norte de África e outras rexións con alta temperatura ambiente, os resultados de Al-Riyadh proporcionan un punto de referencia: pódese conseguir un PDI do 98,2 % sen paradas inducidas pola calor a escala comercial coa tecnoloxía de matrices de anel especificada correctamente.

Fontes de datos: Estatísticas gandeiras de GASTAT 2024; Informe do mercado de pensos compostos de Arabia Saudita do Grupo IMARC de 2024; Informe GAIN do USDA SA2024-0002; Journal of Applied Poultry Research (2019), vol. 28, número 4; estándar ASAE S269.4; datos internos de enxeñaría de aplicacións de Hongyang, período de avaliación de xuño a agosto de 2025.