球磨機具有一個水平放置的回轉圓筒，球磨機的筒體用隔倉板分成2~5個室，在各個室內裝有一定形狀和大小的研磨體。研磨體一般為鋼球或鋼段，在棒磨機的粗磨倉研磨體內為鋼棒。當磨機回轉時，物料與研磨體混合，在離心力和與筒體內壁產生的摩擦力的作用下被帶到一定的高度，如圖18所示，在重力的作用下自由下落，落下的研磨體沖擊底部的物料把物料擊碎。在磨機回轉時，研磨體還有滑動和滾動現象，這樣，物料于研磨體之間產生摩擦，將物料磨碎，由于進料端不斷加入新物料，并且研磨體下落時沖擊物料所造成的軸向推力，使之向出料端流動。當球磨機中的研磨體尺寸越大，裝載量越少和磨機的回轉速度越高時，則研磨體被帶起的高度越高，滑動和滾動現象越小，對物料的沖擊作用就越大。反之，研磨體被帶起的高度越小，研磨體相互之間的滑動和滾動現象就顯著，對物料的研磨作用就較大。
      多室的球磨機，靠近入料端室，往往裝入較大直徑的鋼球，裝載量較少，以利于擊碎粒度較大的物料。在靠近出料端的室，往往裝入直徑較小的鋼球和鋼段，裝載量較大，以便細磨粒度較小的物料。 另外，球磨機筒體的轉速，對粉碎作用和磨機產量影響也很大。當筒體轉速過低時，筒體不能將研磨體帶到一定的高度，沖擊物料的作用很小。反之，若筒體的轉速過大，轉速超過“臨界轉速”時，研磨體在其慣性離心力的作用下貼附在筒體上，與筒體一起作圓周運動，也根本起不到對物料的沖擊作用。只要當筒體的轉速適宜時（以“臨界轉速”的60%～70%），研磨體拋出后，才能獲得最大的降落高度，對物料產生較大的沖擊效果。球磨機實際生產中的進料方式：實際生產中的進料方式根據很多資料和正常生產緊急停車時的觀察顯示：若進磨物料較粗，則在靠近球磨機進料端很長一段距離的N區域內，如圖20中橫截面：圖20 N區域內富集大量粗顆粒物料 N區富集著大量的粗顆粒和混入的小研磨體，越靠近磨頭這種現象越嚴重，在截面的其它區域情況較少。
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