球磨機的磨礦作用是由鋼球完成的，則磨機內鋼球充填的多少自然決定磨礦作用的強弱。從物理現象上分析，裝球多，打擊次數多，研磨面積大，磨礦作用強；反之，裝球少時打擊次數少，研磨面積小，磨礦作用弱。力學現象上分析，裝球多時耗功大，磨機生產率也大，裝球少時耗功也小，磨機生產率也低。

由于球荷充填率和磨機轉速率共同起作用，因此，在分析充填率的影響時也不能丟開轉速率，只能二者結合分析。磨機處于較低轉速時，球荷在磨機內形成一個傾斜面，球升到高處時沿球荷斜面滾下，形成瀉落運動狀態(tài)。隨著球荷充填率增加，球荷傾斜面角度增大，球荷下滑力矩增大，磨機需用功率也增大，按戴維斯和列文松等人的理論，球荷充填率達50%時磨機功率達極大值，如圖1所示。當充填率超過50%時，磨機功率開始下降，這是由于球荷上升過高，球向下滾動時落回點也高，又將能量傳回筒體，故磨機實際需要的功率下降。當球荷充填率為100%時，整個磨機實際上成為一個滾筒，磨機只需維持此滾筒轉動需要的能量，因此磨機的功率很低。如果磨內裝有礦石和水，磨機功率的實際曲線（圖1中實線）與理論曲線（虛線）產生差異，達到功率的充填率值下移，這是由于礦石和水的加入使球荷實際充填率上漲之故。

圖 1

適宜的充填率，并非充填率愈高愈好。檢驗充填率好的標準是磨機生產率的大小，通過試驗找到生產率對應的充填率即是充填率。當然，當磨機規(guī)格不太大和球荷處于拋落運動時，用康托諾維奇公式是可以計算轉速率所對應的充填率。但普遍適用的仍是試驗確定的方法。另外，從磨礦過程是功能轉變的過程這一原理出發(fā)，可以認為磨機生產率必然對應著的磨碎功，因此，也可用極大磨碎功來作為充填率的判據。

（1）球徑過小時也因打擊力不足而使生產率下降。球徑精確化時可使磨機生產率大幅度提高。筆者在若干選廠的工業(yè)試驗中證明，使球徑由過大變?yōu)榫_時，磨機按-0.074mm計的利用系數值可提高15%-40%。

（2）影響磨礦產品粒度分布的均勻性。過大的球徑使打擊次數少而導致磨不細的粗級別多，過大的打擊力又使打擊時過粉碎增多。故過大球徑下產品粒度不均勻，過粗的和過粉碎的均多，對選別不利。筆者的若干工業(yè)試驗證明，使球徑由過大調為精確時，磨礦產品的粒度和平均粒度均有所減小，且過粉碎也減少3%-4%，產品粒度更為均勻，中間易選粒級增多，對選礦更有利。

（3）影響磨礦產品中礦物單體解離度高低。過大的球徑因打擊力過大而使礦石產生貫穿破碎，只是粒度機械地變細，礦物的單體解離度不高。球徑精確化后礦物沿結合面解離的幾率增加，產品中礦物單體解離度提高。筆者的工業(yè)試驗證明，球徑精確化后可使有用礦物的單體解離度提高4%-6%，進而提高精礦品位和回收率。

（4）影響球耗的高低。按戴維斯的鋼球磨損理論，球的磨損速度與其重量成正比，大球磨損速度大，耗量大；小球磨損速度小，耗量低。這一點早已為A.F.塔加爾特的《選礦手冊》所收集總結。筆者的工業(yè)試驗也證明這一點。若干工業(yè)試驗證明，球徑由過大調整為精確后，鋼球單耗可降低10%-20%。

（5）影響電耗高低。當球的裝載量不變時，小球的電耗也比大球的低。這一點在國內外均有人研究過，有的專著列出每噸鋼球需要輸入的功率KW_b為：

B為球徑，mm。由公式（5-40）和&5=Ss值看出，每噸大球的輸入功率比小球的大。筆者的工業(yè)試驗證實，球徑減小后磨機功率可下降2%-3%。

（6）影響磨機工作噪聲的大小。大球由于具有的能量大，相互撞擊或打擊襯板時聲能損失也大，故噪聲大。使球徑精確化后可以降低噪聲，經筆者的多次工業(yè)試驗證明，由球徑過大經調整為精確后，磨機工作噪聲可下降3-4bB。

由以上可見，鋼球尺寸對磨礦的各項指標有很大影響，精確選擇鋼球尺寸有重大意義。