Un productor saudita de pinso per a pollastres de engreix aconsegueix un PDI del 98,2% amb el dau d'anell Hongyang a +45 °C

Resum executiu

La producció de carn de pollastre de l'Aràbia Saudita va assolir aproximadament 1,3 milions de tones el 2024, un augment interanual del 12,9% impulsat pel mandat de seguretat alimentària de Vision 2030, que té com a objectiu l'autosuficiència avícola del 80% (GASTAT, 2024). Aquesta expansió imposa unes demandes extraordinàries als fabricants de pinsos, sobretot durant els mesos d'estiu, quan les temperatures ambient superen habitualment els 45 °C. Al-Riyadh Feed Industries (nom anònim per sol·licitud del client), un dels cinc principals productors integrats de pollastre de broiler del Regne amb una producció anual de pinsos compostos superior a les 280.000 tones mètriques, es va enfrontar a un coll d'ampolla crític de producció: la durabilitat dels pèl·lets es va degradar constantment durant la temporada de calor de maig a setembre, caient fins a un 91-92% PDI (índex de durabilitat dels pèl·lets) en comparació amb el punt de referència intern de l'empresa de ≥96%.

A mitjans del 2024, l'empresa va modernitzar dues de les seves línies principals de molins de pellets amb conjunts de matrius d'anell de la sèrie HYPM de Hongyang i carcasses de rodets coincidents. Durant els primers 90 dies de funcionament fins al pic d'estiu, les línies van aconseguir un PDI sostingut del 98,2% (±0,5), van eliminar els esdeveniments d'asfíxia induïts per la calor i van reduir la freqüència de substitució de les matrius d'anell en aproximadament un 35% en comparació amb les matrius d'origen europeu utilitzades anteriorment. Aquest estudi de cas examina els reptes tècnics de la pelletització a alta temperatura, la resposta d'enginyeria de Hongyang i els resultats quantificables obtinguts.

Antecedents de la indústria i del client

L'Aràbia Saudita opera en un dels entorns tèrmicament més difícils del món per a la producció intensiva de bestiar. L'Autoritat General d'Estadístiques va informar que la província de Riad va produir 359.700 tones de carn de pollastre de engreix el 2024, seguida de Hail (295.000 tones) i Qassim (200.000 tones). El pinso representa el 60-70% dels costos totals de producció de pollastre de engreix, cosa que fa que la qualitat dels pèl·lets sigui una variable econòmica decisiva.

Al-Riyadh Feed Industries opera tres fàbriques de pinsos ubicades a la regió central que alimenten 42 granges de pollastres de broiler contractades. La seva principal formulació d'engreix de pollastres de broiler és una base de farina de blat de moro i soja amb un diàmetre de pellet de 3,0 mm, amb l'objectiu d'una temperatura del pellet acabat inferior a 88 °C a la descàrrega del refredador. Abans de la modernització de Hongyang, l'empresa lluitava amb un patró estacional recurrent: a mesura que la temperatura ambient pujava per sobre dels 38 °C (normalment a principis de maig), les càrregues del motor de la fàbrica de pellets es tornaven erràtiques, les temperatures de la superfície de la matriu superaven els 95 °C i el PDI del pellet acabat queia per sota del llindar del 96% necessari per mantenir taxes de malbaratament d'aliment acceptables a nivell de granja.

La conseqüència econòmica era mesurable. Les dades del sector de l'Institut Internacional de Recerca Avícola indiquen que cada disminució de l'1% en el PDI es correlaciona amb un augment estimat del 0,4-0,6% en el malbaratament de pinso en els sistemes d'alimentació en safates, cosa que es tradueix en aproximadament 1.100-1.700 tones addicionals de pinso perdudes anualment a l'escala d'Al-Riyadh quan el PDI disminuïa estacionalment.

El repte: Calor extrema i degradació de la qualitat dels pellets

La pelletació d'aliments per a pollastres d'engreix funciona dins d'una finestra termodinàmica estreta. La temperatura òptima de condicionament del most oscil·la entre 75 i 90 °C, i les temperatures de sortida del dau es mantenen idealment entre 80 i 90 °C. Per sobre dels 95 °C, la degradació tèrmica de les vitamines termolàbils (A, D, E, K) i els aminoàcids sintètics (lisina, metionina) s'accelera considerablement. Simultàniament, la reacció de Maillard entre els sucres reductors i els aminoàcids lliures comença a unir la lisina en complexos indigestibles, reduint eficaçment la densitat de nutrients disponible (Journal of Applied Poultry Research, 2019).

A les fàbriques d'Al-Riyadh, la calor de l'estiu va introduir tres modes de fallada compostos:

1. Insuficiència de capacitat de refrigeració: L'aire ambient entrant a 45 °C va reduir el gradient tèrmic del refrigerador a contracorrent, impedint que els pellets assolissin la temperatura de descàrrega objectiu de 5 °C per sobre de l'ambient. Els pellets que sortien massa calents retenien humitat residual i es van estovar durant l'emmagatzematge.

2. Fuga tèrmica de la matriu: A una temperatura ambient sostinguda de 45 °C, es va superar la capacitat de dissipació de calor del molí de pellets. La temperatura de la superfície de la matriu va superar els 95 °C durant els primers 45 minuts de funcionament continu, cosa que va provocar una apagada automàtica del bloqueig de seguretat del PLC del molí.

3. Lliscament de la carcassa del corró: Les temperatures elevades van reduir el coeficient de fricció efectiu entre la superfície de la carcassa del corró i la massa condicionada, provocant un lliscament intermitent del corró, una distribució desigual del material a la cara de la matriu i patrons de desgast localitzat de la matriu.

El resultat net: el PDI de pellets va caure al 91,2% (mesurat pel mètode de tamboratge ASAE S269.4), el malbaratament de pinso a les granges va augmentar aproximadament un 2,8% i la planta es va veure obligada a reduir el rendiment entre un 15 i un 20% durant les hores més caloroses per evitar aturades. La vida útil de la matriu circular, que ja estava afectada pel contingut de sílice del blat de moro d'origen local, va disminuir d'una mitjana de 3.500 hores de funcionament a l'hivern a 2.200-2.500 hores a l'estiu.

Solució Hongyang

Després d'una auditoria tècnica realitzada conjuntament amb l'equip d'enginyeria d'aplicacions de Hongyang, es va implementar una modernització de tres components en dues línies de molins de pellets:

1. Matriu d'anell de precisió amb relació de compressió optimitzada

Hongyang va especificar una matriu circular de 3,0 mm de diàmetre amb una relació de compressió d'1:12,5, calibrada per a la formulació específica del client per a l'engreix de pollastres (base de farina de blat de moro i soja amb un 3,2% de greix afegit i un 14,5% d'humitat objectiu de postcondicionament). El material de la matriu era acer inoxidable martensític X46Cr13 (DIN 1.4034 / xinès 4Cr13), processat mitjançant un enduriment al buit a 1.050-1.080 °C seguit d'un doble reveniment a 220-240 °C per aconseguir una duresa superficial uniforme de HRC 52-54 a tota la pista de matrius.

Fundamentalment, la tecnologia de forats de matriu perforats amb pistola de Hongyang, que utilitza la perforació de forats profunds CNC amb una tolerància posicional de ±0,02 mm, va produir una uniformitat de diàmetre de forat a forat mesurada amb una variància de ≤15 μm. Aquest nivell de precisió minimitza la resistència al flux diferencial a través de la cara de la matriu, una variable clau per mantenir una densitat de pellets constant en condicions tèrmiques fluctuants. Cada entrada del forat de la matriu es va acabar amb un xamfrà d'entrada cònic a 60° per reduir la resistència a l'entrada del material, reduint eficaçment el consum d'energia específic (kWh/tona) necessari per iniciar la formació de pellets.

2. Conjunt de carcassa de rodets coincident amb configuració de rodaments d'alta temperatura

Hongyang va subministrar un conjunt de carcasses de rodets fabricades amb acer d'aliatge 20CrMnTi amb una profunditat de caixa carburada de 2,0-2,2 mm i una duresa superficial de HRC 60-62. El patró de corrugació es va dissenyar amb un pas de ranura d'1,2 mm i una profunditat de ranura de 0,8 mm, optimitzat per maximitzar l'adherència del material en puré de carn de graella de baixa fricció i alt contingut en greixos.

El conjunt de rodets incorporava rodaments de rodets esfèrics segellats a alta temperatura (equivalents a la classe SKF Explorer, amb una temperatura de funcionament contínua de 120 °C), substituint els rodaments estàndard que havien presentat deteriorament del greix i esquerdes prematures durant les tirades de producció d'estiu. Un segell multietapa de tipus laberint amb elements de llavi de PTFE impedia l'entrada de fines, un vector de fallada comú quan les partícules calentes i seques s'infiltren als suports dels rodaments.

3. Protocol de calibratge de la separació entre els rodets i els daus

L'equip tècnic de Hongyang va establir una separació entre el troquel i el corró de 0,40 mm (±0,05 mm), mesurada en fred amb un calibre de palpació en sis punts equidistants al voltant de la circumferència del troquel. Aquesta especificació de separació, més ajustada que l'estàndard, compensa parcialment l'expansió tèrmica a la temperatura de funcionament: a una temperatura de la superfície del troquel de 85 °C, el troquel X46Cr13 s'expandeix radialment aproximadament 0,08-0,12 mm (coeficient d'expansió tèrmica ≈10,5 × 10⁻⁶/K), tancant eficaçment la separació en fred a un valor gairebé òptim de 0,28-0,35 mm en condicions de funcionament. Aquest enfocament de precompensació evita que la separació s'eixampli excessivament durant les operacions d'estiu, cosa que d'altra manera reduiria la força de compressió sobre el most i comprometria la densitat dels pellets.

Dades i resultats de producció

Les dades de rendiment es van recollir durant un període d'avaluació de 90 dies (juny-agost de 2025, estiu punta) en ambdues línies modernitzades, amb el rendiment de l'estiu anterior (juny-agost de 2024) servint com a referència.

| Paràmetre | Línia base (estiu 2024) | Reforma de Hongyang (estiu 2025) | Millora |

| PDI mitjà (ASAE S269.4) | 91,2% | 98,2% (±0,5%) | +7,0 punts percentuals |
| Temperatura de la superfície del dau (estat estacionari) | 94-98 °C | 85-89 °C | -9 °C de mitjana |
| Temperatura de descàrrega de pellets (post-refrigeració) | 36-40 °C | 29-33 °C | -7 °C de mitjana |
| Apagades automàtiques induïdes per la calor (al mes) | 8-12 esdeveniments | 0 esdeveniments | Eliminació del 100% |
| Reducció del rendiment durant la calor màxima (en comparació amb l'hivern) | -18% | -3% | Recuperació de 15 punts percentuals |
| Vida útil de la matriu circular (estimada, projectada) | 2.200-2.500 hores | 3.400-3.800 hores (projectada) | +52% projectat |
| Consum específic d'energia (kWh/tona) | 18,7 | 17,2 | -8% |
| Malbaratament de pinso a nivell de granja (% de pinso lliurat) | 4,8% | 1,9% | -60% de reducció |
| Contingut de multes al lliurament a la granja (

La millora operativa més significativa va ser l'eliminació completa de les aturades automàtiques induïdes per la calor. Durant l'estiu del 2024, cada esdeveniment d'aturada va requerir aproximadament entre 25 i 35 minuts de temps d'inactivitat, incloent-hi la neteja de matrius, el reinici i la purga de material, cosa que va resultar en unes 15-20 hores de pèrdua de temps de producció al mes. Amb zero esdeveniments d'aturada registrats durant el període d'avaluació del 2025, el temps de producció net disponible va augmentar aproximadament un 8%.

La millora de la durabilitat dels pèl·lets va aportar beneficis econòmics posteriors que van superar les expectatives. La reducció del contingut de fines en el lliurament a la granja del 8,5% a l'1,7% es va traduir directament en un menor malbaratament de pinso en sistemes automatitzats d'alimentació en safata. A l'escala de producció del client de 280.000 tones anuals, aquesta reducció del 60% del malbaratament a nivell de granja representa un estalvi estimat de 8.100 tones de pinso a l'any, equivalent a aproximadament 2,8 milions de dòlars als preus regionals dels pinsos (Informe GAIN de l'USDA, referència del cost dels pinsos a l'Aràbia Saudita del 2024).

Avaluació del client

El gerent de producció de la planta va fer la següent avaluació durant la revisió posterior a l'avaluació:

El conjunt de rodets i matrius circulars de Hongyang va funcionar més enllà de les nostres especificacions tècniques. La nostra principal preocupació abans de l'estiu era si qualsevol matriu circular, independentment de l'origen, podia mantenir una qualitat de pellets constant quan l'aire ambient que entrava al refrigerador superava els 45 °C. El PDI del 98,2% que vam aconseguir no només va superar el nostre objectiu d'estiu del 96%, sinó que va igualar o superar la nostra línia de base d'hivern. L'eliminació de les aturades relacionades amb les matrius per si sola va justificar la inversió. La reducció del consum específic d'energia va ser un avantatge inesperat.
— Director de producció, Al-Riyadh Feed Industries (Molí de la regió central)

El director de compres de l'empresa també va assenyalar que el preu de les matrius circulars de Hongyang era aproximadament un 35% inferior al del proveïdor europeu utilitzat anteriorment, tot i que aconseguia una vida útil igual o superior en les condicions de l'estiu saudita. L'efecte combinat (una vida útil més llarga de les matrius, un cost de compra més baix, un consum d'energia reduït i una qualitat més alta dels pellets) va produir un retorn de la inversió calculat en 7,5 mesos.

Conclusió

El cas d'Al-Riyadh demostra que la tecnologia de matrius d'anells d'enginyeria de precisió de Hongyang pot satisfer els exigents requisits de la producció d'aliments per a pollastres d'engreix a alta temperatura a la regió del Golf. Tres factors tècnics van contribuir al resultat:

1. Execució en ciència de materials: l'aliatge X46Cr13 endurit al buit a HRC 52-54 amb uniformitat de forats perforats amb pistola CNC representa el sostre de qualitat assolible per a les matrius d'anells d'alimentació de broilers als nivells actuals de tecnologia metal·lúrgica.

2. Calibratge de la separació tèrmica: La compensació prèvia de la separació entre el rodet i el dau fred per l'expansió tèrmica a la temperatura de funcionament és una pràctica de baix cost i alt impacte que les fàbriques de pinsos en climes càlids haurien d'adoptar com a procediment operatiu estàndard.

3. Integració de sistemes compatibles: la configuració de la matriu d'anell, la carcassa del corró i el rodament es van dissenyar com un sistema de gestió tèrmica unificat en lloc de com a components independents, un enfocament que distingeix les solucions dissenyades per a aplicacions del subministrament de matrius estàndard.

Per als fabricants de pinsos que operen a l'Orient Mitjà, el nord d'Àfrica i altres regions amb alta temperatura ambient, els resultats d'Al-Riyadh proporcionen un punt de referència: es pot aconseguir un PDI del 98,2% amb zero aturades induïdes per la calor a escala comercial amb la tecnologia de matrius d'anell especificada correctament.

Fonts de dades: Estadístiques de ramaderia GASTAT 2024; Informe del mercat de pinsos compostos de l'Aràbia Saudita del Grup IMARC 2024; Informe GAIN de l'USDA SA2024-0002; Journal of Applied Poultry Research (2019) Vol. 28, número 4; Estàndard ASAE S269.4; dades d'enginyeria d'aplicacions internes de Hongyang, període d'avaluació de juny-agost de 2025.