执行摘要
沙特阿拉伯2024年的肉鸡产量约为130万吨，同比增长12.9%，这主要得益于“2030愿景”中关于家禽自给率达到80%的粮食安全目标（GASTAT，2024）。产量的激增对饲料生产商提出了极高的要求，尤其是在夏季，气温经常超过45摄氏度。利雅得饲料工业公司（应客户要求匿名）是沙特王国五大综合肉鸡生产商之一，其复合饲料年产量超过28万吨。该公司面临着一个关键的生产瓶颈：在5月至9月的炎热季节，颗粒饲料的耐久性持续下降，颗粒耐久性指数（PDI）最低降至91-92%，而公司内部设定的标准是≥96%。
2024 年年中，该公司对其两条主要制粒生产线进行了改造，采用了鸿阳 HYPM 系列环模组件和配套辊壳。在投入运营的前 90 天内（正值夏季高峰期），生产线实现了 98.2% (±0.5) 的稳定颗粒物密度 (PDI)，消除了热致堵塞现象，并且与之前使用的欧洲进口模具相比，环模更换频率降低了约 35%。本案例研究探讨了高温制粒的技术挑战、鸿阳的工程应对措施以及所取得的量化成果。
行业和客户背景
沙特阿拉伯的集约化畜牧生产面临着全球最严峻的热力挑战之一。据沙特统计总局报告，仅利雅得省在2024年就生产了35.97万吨肉鸡，其次是哈伊勒省（29.5万吨）和卡西姆省（20万吨）。饲料成本占肉鸡生产总成本的60%至70%，因此颗粒饲料的质量是影响经济效益的关键因素。
利雅得饲料工业公司在中部地区运营着三家饲料厂，为42家签约肉鸡养殖场提供饲料。其主要肉鸡育肥饲料配方以玉米-豆粕为基础，颗粒直径为3.0毫米，目标是使成品颗粒在冷却器出口处的温度低于88°C。在洪阳改造之前，该公司一直面临着一个反复出现的季节性问题：当环境温度超过38°C时（通常在5月初），制粒机电机负荷变得不稳定，模面温度飙升至95°C以上，成品颗粒的颗粒密度（PDI）低于96%的阈值，而96%的阈值是维持养殖场可接受的饲料损耗率所必需的。
经济后果显而易见。国际家禽研究所的行业数据显示，PDI（产蛋差异指数）每下降1%，盘式饲喂系统中的饲料浪费量估计就会增加0.4%至0.6%——这意味着，在利雅得这样规模的养殖场，当PDI出现季节性下降时，每年将额外损失约1100至1700吨饲料。
挑战：极端高温和颗粒质量下降
肉鸡饲料制粒过程在一个狭窄的热力学范围内进行。最佳粉体调质温度范围为75-90°C，理想情况下，出料温度应保持在80-90°C。温度高于95°C时，热敏性维生素（A、D、E、K）和合成氨基酸（赖氨酸、蛋氨酸）的热降解会显著加速。同时，还原糖与游离氨基酸之间的美拉德反应开始将赖氨酸结合成难以消化的复合物，从而有效降低可利用的营养密度（《应用家禽研究杂志》，2019）。
在利雅得的工厂里，夏季高温导致了三种叠加的失效模式：
1. 冷却能力不足：45℃的进气温度降低了逆流冷却器的温度梯度，导致颗粒无法达到比环境温度高5℃的目标出料温度。出料温度过高的颗粒会残留水分，并在储存过程中软化。
2. 模头热失控：在持续45℃的环境温度下，制粒机的散热能力超过负荷。模头表面温度在连续运行的前45分钟内攀升至95℃以上，触发了制粒机PLC安全联锁装置的自动停机。
3. 辊壳打滑：高温降低了辊壳表面与调质料之间的有效摩擦系数，导致辊子间歇性打滑，模面材料分布不均匀，以及模具局部磨损。
最终结果：颗粒饲料颗粒分散指数（PDI）降至91.2%（采用ASAE S269.4滚筒法测定），农场饲料浪费量增加约2.8%，工厂被迫在最热时段将产量降低15-20%以避免停产。由于当地玉米中二氧化硅含量较高，环模的使用寿命本已受到限制，而夏季环模的使用寿命则从冬季平均3500小时降至2200-2500小时。
宏阳解决方案
在与鸿阳应用工程团队联合进行技术审核后，对两条制粒生产线实施了三部分改造：
1. 具有优化压缩比的精密环模
宏阳公司指定使用直径为3.0毫米、压缩比为1:12.5的环模，该环模根据客户特定的肉鸡育肥饲料配方（玉米-豆粕基料，添加3.2%脂肪，目标后调理水分含量为14.5%）进行校准。模具材料为X46Cr13（DIN 1.4034 / 中国4Cr13）马氏体不锈钢，经1050-1080℃真空淬火，再经220-240℃双重回火处理，使整个模具表面硬度均匀达到HRC 52-54。
至关重要的是，宏阳的枪钻模孔技术——采用CNC深孔钻孔，位置公差为±0.02 mm——实现了孔径均匀性，孔间偏差≤15 μm。这种精度最大限度地降低了模面上的流动阻力差，这是在温度波动条件下保持颗粒密度一致的关键因素。每个模孔入口均采用60°锥形倒角，以降低物料进入阻力，从而有效降低颗粒成型所需的单位能耗（kWh/吨）。
2. 匹配的滚子壳体组件，采用高温轴承配置
鸿阳公司提供了一套配套的辊壳，采用 20CrMnTi 合金钢制造，渗碳层深度为 2.0-2.2 毫米，表面硬度为 HRC 60-62。波纹图案设计为沟槽间距 1.2 毫米，沟槽深度 0.8 毫米，优化后可最大限度地提高低摩擦、高脂肪肉鸡饲料的抓取力。
辊筒组件采用了高温密封球面滚子轴承（相当于SKF Explorer系列，额定连续工作温度120°C），取代了夏季生产过程中出现润滑脂失效和过早剥落的标准轴承。迷宫式多级密封采用PTFE唇形元件，有效防止细小颗粒进入，这是高温干燥的麦芽浆颗粒渗入轴承座时常见的故障原因。
3. 模辊间隙校准协议
鸿阳的技术团队将模辊间隙设定为0.40毫米（±0.05毫米），该间隙是在模具圆周上六个等距点处用塞尺冷态测量得到的。这种比标准间隙更小的规格可以部分补偿工作温度下的热膨胀：在85℃的模具表面温度下，X46Cr13模具的径向膨胀量约为0.08-0.12毫米（热膨胀系数≈10.5×10⁻⁶/K），从而有效地将冷态间隙缩小到接近最佳值的0.28-0.35毫米。这种预补偿方法可以防止夏季生产过程中间隙过大，否则会降低对粉体的压缩力，从而影响颗粒密度。
生产数据和结果
在为期 90 天的评估期（2025 年 6 月至 8 月，夏季高峰期）内，对两条改造后的生产线收集了性能数据，以前一年夏季（2024 年 6 月至 8 月）的性能作为基准。
| 参数 | 基准（2024 年夏季） | 洪阳改造（2025 年夏季） | 改进 |
| 平均 PDI（ASAE S269.4）| 91.2% | 98.2% (±0.5%) | +7.0 个百分点 |
| 模具表面温度（稳态）| 94-98°C | 85-89°C | 平均 -9°C |
| 颗粒出料温度（后冷却器） | 36-40°C | 29-33°C | 平均 -7°C |
| 因过热导致的自动关机次数（每月） | 8-12 次 | 0 次 | 100% 消除 |
| 高峰期高温期间吞吐量下降（与冬季相比）| -18% | -3% | 恢复15个百分点 |
| 环形模具使用寿命（估计值，预计值） | 2,200-2,500 小时 | 3,400-3,800 小时（预计值） | 预计值增加 52% |
| 单位能耗（千瓦时/吨） | 18.7 | 17.2 | -8% |
| 农场饲料浪费（占交付饲料的百分比）| 4.8% | 1.9% | 减少60% |
| 农场交付时的罚款内容（<2 毫米筛孔）| 8.5% | 1.7% | -80% 减少 |
最重要的运营改进是彻底消除了因过热导致的自动停机。2024 年夏季，每次停机事件大约需要 25-35 分钟的停机时间（包括模具清洗、重启和物料清除），导致每月估计损失 15-20 小时的生产时间。在 2025 年的评估期内，未发生任何停机事件，净可用生产时间增加了约 8%。
颗粒饲料耐久性的提升带来了超出预期的下游经济效益。农场交付时细粉含量从 8.5% 降至 1.7%，直接转化为自动化盘式喂料系统中饲料浪费的减少。对于年产量 28 万吨的客户而言，农场层面饲料浪费减少 60%，相当于每年节省约 8100 吨饲料——按区域饲料价格计算，约合 280 万美元（美国农业部 GAIN 报告，2024 年沙特阿拉伯饲料成本基准）。
客户评估
工厂生产经理在事后评估审查中提供了以下评估：
鸿阳环模和辊组件的性能超出了我们的技术规格。进入夏季，我们最关心的是，无论产自何处，任何环模在冷却器入口环境空气温度超过45°C时，能否保持颗粒质量的稳定性。我们最终实现了98.2%的颗粒密度（PDI），不仅超过了夏季设定的96%的目标，而且达到甚至超过了冬季的基准水平。仅消除模具相关的停机时间就足以证明这项投资的合理性。而单位能耗的降低则是一个意想不到的惊喜。
— 利雅得饲料工业公司（中部地区工厂）生产经理
该公司采购总监还指出，宏阳的环模价格比之前使用的欧洲供应商低约35%，同时在沙特夏季条件下，其使用寿命却能达到甚至超过欧洲供应商。这些综合因素——更长的模具寿命、更低的采购成本、更低的能耗和更高的颗粒质量——在7.5个月内就实现了投资回报。
结论
利雅得案例表明，宏阳精密设计的环模技术能够满足海湾地区高温肉鸡饲料生产的严苛要求。促成这一结果的三大技术因素是：
1. 材料科学执行：采用真空硬化的 X46Cr13 合金，硬度为 HRC 52-54，并采用 CNC 枪钻孔均匀性，代表了当前冶金技术水平下肉鸡饲料环模具所能达到的质量上限。
2. 热感知间隙校准：预先补偿冷模辊间隙在工作温度下的热膨胀是一种低成本、高影响的做法，炎热气候下的饲料厂应将其作为标准操作程序。
3. 匹配的系统集成：环形模具、滚子壳和轴承配置被设计成一个统一的热管理系统，而不是作为独立的组件——这种方法将应用工程解决方案与通用模具供应区分开来。
对于在中东、北非和其他高温地区运营的饲料生产商而言，利雅得的试验结果提供了一个参考基准：采用正确指定的环模技术，可以在商业规模上实现 98.2% 的 PDI，且不会因高温而停工。
数据来源：GASTAT 2024 年畜牧业统计数据；IMARC 集团 2024 年沙特阿拉伯复合饲料市场报告；美国农业部 GAIN 报告 SA2024-0002；应用家禽研究杂志（2019 年）第 28 卷，第 4 期；ASAE 标准 S269.4；鸿阳内部应用工程数据，2025 年 6 月至 8 月评估期。
发布时间：2026年5月30日
