Первыми образуются трехфазные комки. При перемещении смеси в окомкователе частицы материала ударяются о стенки установки и сталкиваются между собой, в результате чего создаются условия для действия механических сил. Под влиянием этих сил частицы в комках сближаются, образуя зародыши окатышей. Затем происходит их дальнейшее формирование.

При ударе материала о стенку окомкователя или о слой материала большая часть кинетической энергии комка зерен, полученной им при движении в окомкователе, расходуется на деформацию, т. е. перемещение зерен в комке и его уплотнение. Величина кинетической энергии переувлажненного комка зерен определяется скоростью его движения в окомкователе и массой. Если масса переувлажненного комка незначительна, то его кинетической энергии будет недостаточно для перестройки комка в

зародыш окатыша. Такой комок имеет решетчатую структуру, и капиллярные силы, возникающие в местах контакта частиц, препятствуют более плотной упаковке его зерен.

Окомкование тонкоизмельченного материала возможно только в присутствии зародышевых центров, которые могут возникать в переувлажненной части материала. Сгустки зерен, возникающие в местах переувлажнения, имеют массу, достаточную для того, чтобы величина их кинетической энергии превысила критическую энергию, необходимую для перестраивания зерен в зародыше.

При окомковании материалов, влажность которых на 0,5-1% меньше оптимального значения, процесс протекает таким образом, что вода, попадающая в окомкователь в виде мелких капель, распространяется во всех направлениях и заполняет пространство между зернами до тех пор, пока влажность комка не достигнет максимальной капиллярной влагоемкости.

На этом этапе рост зародышей происходит вследствие накатывания еще неокомкованной массы материала или образования нестабильной конфигурации двойников. Схема присоединения зерна к комку показана на рис. 2.21. Сила сцепления частиц с комком в момент их касания, т. е. до стабильного соединения зерна с поверхностью комка, очень мала. Более вероятным является образование двойников между зародышами комков неодинакового диаметра и прежде всего между комками и зародышами комков на переходной стадии. Схематически этот процесс представлен на рис. 2.22. Возникновение двойного зародыша наиболее вероятно в случае его перекатывания по слою смеси. Сила взаимосвязи в двойном зародыше незначительная, поэтому для сохранения такого зародыша ему необходимо сообщить вращательное движение. В результате двойной зародыш перестраивается в одно целое и создаются благоприятные условия для его дальнейшег о роста.

На стадии возникновения комков изменяется не только размер зародышей, но и плотность упаковки частиц, что ведет к уменьшению пористости. Стадия считается законченной, когда объем пор в зародыше сравняется с объемом добавленной воды.