球磨机粉磨物料的主要工作部分发生在水平低速回转的筒体上，当筒体被传动装置带动回转时，研磨体由于惯性离心力的作用，贴附在磨机筒体内壁的衬板面上与之一起回转，被带到一定高度后，借重力作用自由落下，此时研磨体将筒体内物料击碎，同时研磨体在回转的磨机内除有上升、下落的循环运动外，还会产生滑动和滚动，致使研磨体、衬板和被磨物料之间发生研磨作用使物料磨细。物料在受到冲击破碎和研磨磨碎的同时，借进料端和出料端的物料本身料面高度差，使物料由进料端向出料端缓缓流动，完成粉磨作业。
磨机内研磨体的运动状态通常与磨机转速、磨内存料量及研磨体的质量有很大关系。因为筒体的转速决定着研磨体能产生的惯性离心力的大小。当筒体具有不同的转速时，研磨体便会出现3种运动状态：
①当筒体转速过低时，不能将研磨体带到较高高度，研磨体和物料随即因重力作用产生下滑，呈“倾泻运动状态”，对物料的冲击作用很小，几乎只起到研磨作用，因而粉磨效果不佳，生产能力降低。
②当筒体转速过高时，由于惯性离心力大于研磨体自身的重力，研磨体和物料贴附在筒体内壁上，随筒体一起旋转不降落，呈“圆周运动状态”。研磨体对物料起不到任何冲击和研磨作用。
③当筒体转速适中时，研磨体被提升到一定高度后抛落下来，呈“抛落运动状态”，此时研磨体对物料有较大的冲击和研磨作用，粉磨效果较好。
在球磨机筒体中，研磨体装填数量越少，筒体转速越高，则研磨体的滚动和滑动也越小，由此引起对物料的研磨作用也就越小，当研磨体装填的数量很多时，分布在靠近筒体横断面中心部分的研磨体，不足以形成抛射运动。而产生较多的滚动和滑动，致使物料受到研磨作用而磨细。所以在粉磨粒度较大或较硬的物料时，研磨体的平均尺寸要大些，装填数量可少些，从而保证研磨体具有足够的抛射降落高度，加强冲击破碎作用。
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