球磨機(jī)的主要工作部分是一個裝在兩個大型軸承上并水平放置的回轉(zhuǎn)圓筒，筒體用隔倉板分成幾個倉室，在各倉內(nèi)裝一定形狀和大小的研磨體。研磨體一般為鋼球、鋼鍛、鋼棒、卵石、礫石和瓷球等。為了防止筒體被磨損，在筒體內(nèi)壁裝襯板。研磨體種類與材質(zhì)：

研磨體應(yīng)具有較高的耐磨性和耐沖擊性。要求其材質(zhì)堅(jiān)硬、耐磨又不易破裂。研磨體表面不允許有明顯毛刺和裂縫，鋼球的不圓度不得超過其直徑的2％。

在水泥工業(yè)中，磨機(jī)研磨體及襯板的消耗量相當(dāng)大，研磨體材質(zhì)的好壞，不僅影響到磨機(jī)的粉磨效率，而且關(guān)系到磨機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)率。世界各國在提高耐磨性上作出了成果，從20世紀(jì)60年代至70年代就廣泛應(yīng)用高鉻鑄鐵(鋼)球。日本主要高鉻鋼球、低鉻鋼球和合金白口鑄鐵球；德國主要高鉻鑄鐵球和低合金鋼球；美國、加拿大常用合金鋼球。

近年來，在我國水泥工業(yè)中，球磨機(jī)用的研磨體材質(zhì)如下幾種：

① 高鉻鑄球是一種含鉻量高（Cr10%以上）的合金白口鑄鐵球，其特性是耐磨、耐熱、耐腐蝕，并具有相當(dāng)?shù)捻g性。馬氏體基體的高鉻鑄鐵球表面硬度HRC可達(dá)58～66。高鉻鑄鐵球的耐磨性為普通碳素鋼球的8～12倍。

② 低鉻鑄球含有少量的鉻元素，可保持鑄鐵的白口獲得珠光體金相。低鉻鑄球韌性、耐磨性較高鉻鑄球差別較大。

③ 鍛造軸承鋼球可以制造各種直徑的鋼球，含碳量為1.0％左右，含鉻量為0.5％左右，其余元素為常規(guī)含量。球耗比高鉻鑄鐵球高，但由于合金元素含量低，仍有較廣闊的使用市場。

棒球磨的鋼棒材質(zhì)要求硬度高、耐磨、不斷碎、不彎曲，常用40Mn鋼或70號高碳鋼軋制而成。

3、研磨體合理裝載量

（1）填充率的計(jì)算公式

磨機(jī)內(nèi)研磨體填充的容積與磨機(jī)有效容積之比的百分?jǐn)?shù)，稱為研磨體的填充率。

　　φ=VsVm×100%

　　式中:φ——磨內(nèi)研磨體填充率，％；

　　Vs——磨內(nèi)研磨體填充的容積，m3;

　　Vm——磨機(jī)(倉)有效容積，m3。

(2) 實(shí)測磨內(nèi)球面高度計(jì)算填充率

當(dāng)磨機(jī)裝入研磨體后驗(yàn)證它的填充率是否與配球方案中規(guī)定的數(shù)值相符，或者在磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中因研磨體磨損后補(bǔ)充一些鋼球和鋼鍛時，常用實(shí)測和查表法來核算填充量。其做法是在磨內(nèi)沒有物料或只有少量物料的情況下，先用尺測量磨機(jī)的有效內(nèi)徑Di；再通過磨機(jī)中心測量從研磨體面到頂部襯板的垂直距離H，然后計(jì)算H/Di值，其關(guān)系式如下。

　　φ=β360-sinβ2π

　　h=Di2cosβ2

　　H1=Di2-h=Di21-cosβ2

　　式中:φ——磨機(jī)研磨體填充率；

　　β——研磨體填充表面對磨機(jī)中心的圓心角；

　　h——磨機(jī)中心至研磨體填充表面的距離，m；

　　Di——磨機(jī)有效內(nèi)徑，m；

　　H1——磨內(nèi)研磨體填充面高度，m。

計(jì)算得出的H/Di值列于表7.2。

研磨體填充率大于32％的磨機(jī)，還可以采用以下經(jīng)驗(yàn)公式直接計(jì)算填充率

　　φ0=113-126Hdi

式中:φ0——磨內(nèi)研磨體填充率，％。

在測量磨內(nèi)研磨體填充表面高度時，應(yīng)該注意磨內(nèi)物料的填充情況。如果物料面高出研磨體15～20mm，則由計(jì)算得出的填充率應(yīng)減去2%～4％的誤差數(shù)。

研填充率對磨機(jī)的粉磨效率有很大的影響，研磨體填充率過高或過低都會導(dǎo)致磨機(jī)粉磨效率降低。

影響研磨體最佳填充率的因素較多，如磨機(jī)的形式、規(guī)格、內(nèi)部結(jié)構(gòu)特性以及被粉磨物料的性能等。因此，應(yīng)該在生產(chǎn)中通過試驗(yàn)來求出最佳填充率，并根據(jù)影響因素的變化程度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。下面為我國水泥工廠各種磨機(jī)一般的研磨體填充率數(shù)值：

　　水泥廠各種磨機(jī)的研磨體填充率：

　　中卸或尾卸烘干磨填充率φ(％)25～28；

　　一級閉路長磨填充率φ(％)30～36；

　　開路長磨填充率(％)25～30；

　　選粉烘干短球磨填充率(％)35~38；

　　棒球磨的棒倉填充率(％)20～25；

　　二級閉路短球磨填充率(％)40～45。

　　生產(chǎn)中改變產(chǎn)品品種或質(zhì)量要求時，也應(yīng)該考慮適當(dāng)調(diào)整填充率。

(3) 研磨體裝載量計(jì)算

　　裝入磨內(nèi)(或倉內(nèi))的研磨體質(zhì)量稱為研磨體裝載量，它取決于磨機(jī)填充率的大小。

　　G=Vφρ

　　G=0.00785D2iLφρ

　　式中:G——磨內(nèi)研磨體裝載量，t；

　　V——磨機(jī)(倉)有效容積，m3；

　　Di——磨機(jī)(倉)有效直徑，m；

　　L——磨機(jī)(倉)有效長度，m；

　　φ——磨內(nèi)研磨體填充率，％；

　　ρ——研磨體容積密度，t/m3。

　　鋼球的容積密度一般為4.56～4.85t/m3。