Силы взаимодействия между частицами сыпучего материала – силы аутогезии.

В общем случае силы аутогезии – это все виды сил возможного взаимодействия между частицами независимо от природы этих сил, причин и условий их возникновения, количества и свойств взаимодействующих частиц. Силы аутогезии представляют собой различные сложные сочетания как сил межмолекулярного взаимодействия – силы Ван-дер Ваальса, силы когезионного взаимодействия, так и сил электрического взаимодействия, механического сцепления частиц и капиллярных сил (для влажных материалов).

В частных случаях рассматриваются отдельные виды сил взаимодействия друг с другом и с элементами химического оборудования:

Адгезия частиц – взаимодействие частиц и твердой поверхности внутренних элементов аппаратов, рабочих органов машин и т.д. Может приводить к осаждению частиц на твердых поверхностях и их забиванию.

Когезия (cohaesus-лат.-сцепление) – притяжение между молекулами одного и того же твердого тела, приводящее к их объединению в единое твердое тело. Причиной когезии являются силы межмолекулярного взаимодействия и химические связи. Силы когезии наиболее велики в твердых телах.

Агломерация – процесс укрупнения частиц сыпучего материала в результате их спекания при повышенных температурах (керамика, порошковая металлургия и т.д.).

Агломерат (от лат. agglomero – присоединяю) – окускованные образования из частиц сыпучего материала при термическом воздействии.

Агрегация – самопроизвольное укрупнение частиц сыпучего материала.

Конгломерат (то лат. conglomeratus – скученный, уплотненный) – уплотненный грубообломочный, “сцементированный” материал из более мелких частиц сыпучего материала.

Слеживаемость – свойство сыпучего материала терять текучесть при длительном хранении в неподвижном состоянии вследствие образования агломератов (конгломератов) и даже единого монолита. Причиной слеживаемости является повышение влажности сыпучего материала, появление кристаллизационных мостиков между частицами и увеличение капиллярных сил. Слеживаемость сыпучих материалов оценивают по нескольким экспериментальным методикам, наиболее точная из которых основана на замере сопротивления σр раздавливанию специально спрессованного образца. По параметру сопротивления раздавливанию σр все сыпучие материалы распределяются на 5 категорий:

1. неслеживаемые – σр < 0,1 МПа;

2. слегка слеживаемые – σр = 0,1÷0,2 МПа;

3. слеживаемые – σр = 0,2÷0,7 МПа;

4. сильно слеживаемые – σр = 0,7÷1,5 МПа;

5. очень сильно слеживаемые – σр > 1,5 МПа.

Примеры см. таблица 1.

Таблица 1. Показатели слеживаемости минеральных удобрений по сопротивлению раздавливанию

Материал	Влажность, %	Сопротивление раздавливанию, МПа	Категория слеживаемости
Суперфосфат порошкообразный из аппатитового концентрата	12	0,1	Слегка слеживаемый
Суперфосфат гранулированный из аппатитового концентрата	4,6	Менее 0,1	Неслеживаемый
Суперфосфат двойной гранулированный	2,9	0	Неслеживаемый
Аммиачная селитра	1,26	1,0…1,5	Слегка слеживаемый
Аммиачная селитра с добавками аппатитового концентрата	1,0	0,1…1,5	Слегка слеживаемый
Карбамид	1,5	0,1	Слегка слеживаемый
Калий хлористый	2,2	1,0…1,5	Сильно слеживаемый
Калий хлористый флотационный	0,71	Менее 0,1	Неслеживаемый
Аммофос не гранулированный (из фосфоритов Каратау)	2,2	0,1	Слегка слеживаемый
Диаммофос	2,87	0,21	Слеживаемый
Нитрофоска сульфатная №1	3,58	0,1	Слегка слеживаемый
Нитрофоска «вымороженная» №3	2	0,1Не	Слегка слеживаемый

Для снижения слеживаемости сыпучего материала стремятся к недопущению его увлажнения, периодической его подсушке и перемешиванию, пропитке его гидрофобными составами, использованию герметичной тары. В ряде случаев используют гранулирование частиц сыпучего материала с последующим плакированием поверхности гранул защитными пленками из веществ, нерастворимых в воде.