La distribución del tamaño de grano en la aglomeración surge de la interacción entre la formación de núcleos, el crecimiento del grano, la compactación, la fractura y el desgaste. El objetivo no es necesariamente la distribución más estrecha posible, sino un granulado adecuado para el proceso posterior, por ejemplo en cuanto a fluidez, baja formación de polvo, solubilidad, dosificabilidad, densidad aparente o resistencia mecánica. Por ello, un tamaño de grano medio y una amplitud de distribución deseados no pueden ajustarse mediante un único valor de consigna, sino solo dentro de una ventana de proceso coordinada.

El contenido de líquido o de aglutinante es una magnitud de influencia central en los procesos de aglomeración húmeda. La relación entre líquido y sólido, la velocidad de dosificación y el perfil temporal de adición determinan cuántos puentes líquidos se forman entre las partículas y durante cuánto tiempo permanecen estables. Si la cantidad de líquido es demasiado baja, se forman muy pocos núcleos o núcleos demasiado débiles; la fracción fina aumenta y los aglomerados pueden no alcanzar la resistencia requerida. Con una cantidad de líquido demasiado alta aumenta el riesgo de sobrehumectación local, coalescencia incontrolada, formación de grumos y una mayor proporción de grano grueso. Por ello, la relación líquido-sólido se cuenta, en muchos procesos de granulación húmeda, entre las variables de control más importantes para el tamaño de grano y su crecimiento.

Además de la cantidad, la formulación del aglutinante también influye en la aglomeración. Son determinantes la viscosidad, la tensión superficial, la humectabilidad, la fracción de sólidos, la concentración y el comportamiento de secado. Estas propiedades determinan cómo se distribuye el líquido sobre la superficie de la partícula, cómo penetra en los poros y cómo forma puentes líquidos, y más tarde sólidos, resistentes. Una mayor proporción de aglutinante puede favorecer el crecimiento del grano y la resistencia del granulado, pero también puede aumentar el riesgo de coalescencia incontrolada. Por ello, el tipo y la concentración del aglutinante deben coordinarse siempre con el polvo de partida, la granulometría objetivo, el aporte de energía del aparato y el proceso de secado posterior.

La característica de pulverización determina si el líquido aglutinante se incorpora de forma espacialmente uniforme en el lecho de polvo. Magnitudes importantes son la distribución del tamaño de gota, el ángulo de pulverización, la posición de la boquilla, la energía de atomización, la tasa de pulverización y el tamaño de la zona de pulverización. Unas gotas distribuidas de manera uniforme y adecuadas al polvo favorecen una formación de núcleos homogénea y reducen la sobrehumectación local. Sin embargo, las gotas muy finas no siempre son ventajosas: pueden evaporarse parcialmente antes de entrar en contacto con el polvo, ser arrastradas por el aire de proceso o depositarse en las superficies del aparato. Las gotas demasiado grandes, por el contrario, favorecen zonas de humedad locales y granos gruesos no deseados. Por ello, el tamaño de gota, el caudal de aglutinante y la geometría de la zona de pulverización se encuentran entre los parámetros fundamentales de la adición de aglutinante.

El aporte de energía mecánica controla la relación entre la formación y la destrucción del grano. La velocidad de giro, la geometría de la herramienta, la velocidad periférica, las zonas de cizalla e impacto, el grado de llenado y, en los procesos de lecho fluido, la velocidad del aire influyen en la frecuencia de colisión, la compactación y la probabilidad de fractura de los aglomerados. Una mayor solicitación mecánica puede limitar los aglomerados grandes y débiles y favorecer gránulos más compactos. Al mismo tiempo, puede generar desgaste, aumentar la fracción fina y ampliar la distribución del tamaño de grano. Una solicitación menor favorece con frecuencia un mayor crecimiento del grano, pero puede dar lugar a aglomerados más porosos y menos resistentes. Por ello, el efecto del aporte de energía es siempre específico del producto y del aparato.

El tiempo de permanencia determina durante cuánto tiempo están expuestas las partículas a los mecanismos de humectación, formación de núcleos, consolidación, crecimiento y destrucción. En los procesos por lotes viene determinado sobre todo por el tiempo de mezclado y de granulación. En los procesos continuos, el rendimiento, el grado de llenado, el volumen del aparato, la velocidad de giro de la herramienta y la geometría influyen en el tiempo de permanencia medio. Un tiempo de permanencia más largo puede favorecer el crecimiento del grano y la compactación, pero también aumenta la probabilidad de sobretamaño y de desgaste. Con un tiempo de permanencia demasiado corto, el tamaño de grano deseado no puede alcanzarse. Además, en los procesos continuos es relevante la amplitud de la distribución del tiempo de permanencia: tiempos de residencia diferentes dan lugar a granos con distinto grado de desarrollo y pueden ampliar la distribución.

La temperatura, la humedad del producto y las condiciones de secado determinan la velocidad con la que se evapora el líquido y se consolidan los puentes de aglutinante. En los procesos de granulación en lecho fluido, por pulverización y por mezclado interactúan especialmente la temperatura del aire de entrada, la cantidad de aire, la humedad relativa o el punto de rocío, la temperatura del producto y las condiciones del aire de salida. Si el líquido se evapora demasiado rápido, pueden formarse aglomerados de estabilidad insuficiente o volver a desintegrarse. Con una evaporación demasiado lenta o una tasa de pulverización demasiado alta, el producto puede sobrehumedecerse y crecer de forma incontrolada. Por ello, un proceso estable establece un equilibrio entre la adición de líquido y la capacidad de evaporación.

Las propiedades de las materias primas influyen en todo el comportamiento del proceso. Son importantes la distribución del tamaño de partícula, la superficie específica, la porosidad, la energía superficial, la densidad aparente, el contenido de humedad, la higroscopicidad, la solubilidad y el comportamiento de flujo. Los polvos finos o muy porosos suelen requerir una cantidad de líquido y unas condiciones de pulverización distintas a las de los polvos gruesos, densos o poco humectables. Las variaciones en la humedad de entrada, el tamaño de partícula o la densidad aparente pueden desplazar la ventana de proceso desarrollada y, por ello, deberían supervisarse.

Una clasificación con tamices, separación neumática o etapas de separación similares puede asegurar adicionalmente la distribución del tamaño de grano. El infratamaño puede recircularse, siempre que sea admisible desde el punto de vista del producto. El sobretamaño puede triturarse, volver a clasificarse o también recircularse de forma controlada al proceso. Sin embargo, las recirculaciones modifican el balance de materia y el historial de tratamiento de las partículas individuales. Deben diseñarse de modo que ni las fracciones finas ni los componentes sobretratados o críticos se acumulen en el circuito.

Para una distribución de tamaño de grano reproducible, los parámetros de proceso críticos se determinan mediante ensayos previos y un diseño de experimentos estadístico, por ejemplo Design of Experiments. Magnitudes de calidad relevantes son, por ejemplo, d10, d50, d90, el span, la proporción de infratamaño y sobretamaño, la densidad aparente, la humedad residual, la resistencia del granulado y la fluidez. Señales de proceso adecuadas son el caudal másico, la humedad, la temperatura, el par, el consumo de potencia y, si está disponible, las mediciones de tamaño de partícula en línea o junto a la línea. El enfoque PAT describe que un punto final de proceso no debe asegurarse exclusivamente mediante un tiempo de tratamiento fijo, sino a través de la comprensión y la medición de las magnitudes de proceso y de calidad relevantes.