影响钢球尺寸的因素分析：

根据破碎过程的原理，球磨矿块或矿粒的力学本质是对矿块或矿粒施加破碎力，以克服矿块或矿粒的粘着力，使其破碎，因此，影响破碎过程的因素可分为两类: 一种是破碎对象的因素，另一种是破碎力的因素。

一、破碎对象因素

影响破碎对象的因素包括岩石和矿物的机械强度和块或粒子的几何尺寸。矿块或矿石颗粒的粘聚力取决于其内部颗粒的粘结方式和强度，其机械强度通常取决于岩石和矿石的硬度，即岩石和矿石抵抗破坏的能力拥有属性。我国常用硬度系数作为岩矿相对硬度的分级系数，即表示岩矿的机械强度。矿块或颗粒的机械强度越大，破碎时所需的破碎力就越大，自然需要的钢球尺寸也就越大。当矿块或矿粒的几何尺寸相同时，机械强度高的矿块或矿粒的钢球尺寸大于机械强度低的矿块或矿粒的钢球尺寸。当岩石矿石的机械强度一定时，较大的矿块需要较大的钢球尺寸。但应注意的是，矿块或矿粒的机械强度随其几何尺寸的减小而增大。为了确定矿块或矿粒的抗压强度，应考虑机械强度 σ、矿块或矿粒的压力或几何尺寸 d 等因素。如果要考虑对磨矿的影响，矿石的密度甚至矿石的矿物组成也会对磨矿产生影响。高密度矿物往往硬度也较大，在磨矿过程中更容易陷入磨矿作用较强的磨机底部，易被强力粉碎。而低密度矿物则被磨得很弱。当矿石中含有煤、滑石和其他矿物成分时，钢球难以啮合矿物颗粒，使钢球破碎矿物颗粒的概率降低，从而增加磨矿产品的电耗。而云母片一类矿物则难于磨碎，同样使磨矿产品电耗升高。

二、破碎动力因素

影响破碎力的因素很多，如钢球填充率 φ、球密度 ρ、球有效密度 ρe、磨机直径 d、磨机转速 φ、磨机浓度 r、磨机衬板形状和结构等。磨机转速 φ 和钢球填充率 φ 的组合决定了磨机钢球的运动状态和能量状态。磨机衬板除了起到保护缸体的作用外，还影响缸壁对钢球载荷的摩擦系数，进而影响钢球的运动状态。当球处于投掷运动时，球的高度较高，球的势能较大，当球下落时击球力较大。当球向下运动时，球的高度较小，球的势能较小，当球沿斜面滚动时，冲击力较小。

球的密度影响球的质量m，从而影响球携带能量的大小，即影响球的打击力大小。尺寸相同时，密度大的球打击力大，生产率大，而密度小的球打击力小，生产率小。磨机生产率随钢球密度增大而几乎呈直线地增加。常用的锻钢球密度为7.8g/cm3，而铸钢球的密度则只有7.5g/cm3,铸铁球的密度更低，只7.1~7.3g/cm3。一般情况下,轧制或锻打的球其密度均比铸造的要大些，因为铸造中会留下一些未排完的空气。由于球是落入矿浆内,矿浆对球有阻力,或者说球在矿浆中受浮力作用，真正起作用的应该是球的有效密度,即扣除矿浆密度后的密度。粗磨中矿浆浓度大,矿浆浮力大,对球的打击影响也大。细磨中矿浆浓度小些,矿浆浮力的影响相对要小些。应该说,常用的几种球钢的密度变化不太大，对磨矿的影响也不太大，但这种影响也不可忽视，严重时可使生产率下降10%~15%。

磨机内径D主要影响钢球上升的高度，进而影响钢球的位能和打击力大小。大规格磨机中钢球上升的高度大，则球的位能大，落下或滚下时的打击力也较大，甚至大磨机中大的钢球位能可以弥补球的尺寸不足。而小规格磨机中球上升的高度不大,球的位能小,要满足破碎力要求时只有采用较大尺寸的球。国外的磨机规格一般较国内的大,转速率也较低,采用的钢球尺寸也较国内的小。这一现象对磨机直径的影响不无关系。

矿浆浓度对磨矿的影响是复杂的，一般地说，矿浆浓度大时对钢球的缓冲作用大,削弱钢球的打击力,对磨矿不利；但是，浓度大时矿粒易粘附在钢球和衬板表面,对矿粒的破碎又是有利的。同样,矿浆浓度小时对钢球的缓冲作用小,但又不利于矿粒对钢球和衬板表面的粘附。而且，矿浆浓度对粗磨和细磨的影响也不尽相同，甚至与磨碎的矿石性质都有关系，不同矿石性质下的影响也不相同。由于矿浆浓度对磨矿作用的影响较为复杂，适宜的矿浆浓度只有通过试验确定。前已述及，衬板除保护筒体外还能影响钢球的运动状态。一般地说，衬板表面凹凸不平的程度对球荷产生不同的摩擦影响。凹凸不平程度大的称为不平滑衬板，对球荷的摩擦系数大，球荷也提升较高，从而有大的打击力，故粗磨时几乎都用不平滑衬板。凹凸不平程度小的称为平滑衬板，对球荷的摩擦系数小，球荷提升较低，从而打击力也较小，故细磨时多用平滑衬板。在自磨机和砾磨机中则情况不同，矿块较大，为了提升较大的矿块而专门设置提升衬板,能将矿块提到较高的位置。但自磨机和砾磨机中，衬板的作用也仍然是保护筒体和影响介质的运动状态，只不过提升衬板对介质运动状态的影响更大。