一、钢球的运动状态

勿需证明，一台静置不动的磨机是不会产生磨矿作用的。只有磨机简体发生运动才会牵动磨内磨矿介质运动，进而产生磨矿作用。因此，磨机简体的运动状态影响着磨内介质的运动状态，也就影响磨矿作用。

磨机内钢球的运动状态受许多因素的影响，但影响最大的因素是磨机简体的转速n(r／min)及磨内钢球的充填率ψ(％)。对磨内钢球的运动状态所作的观察试验说明：

(1)当磨内装球且一定时，随着磨机转速的加快，磨内的钢球将由泻落变抛落，甚至出现离心运转状态，说明钢球运动状态与简体的转速密切相关。

(2)当磨机转速一定时，只装一个球时只会在磨机最低位置跳动，依次增加球数时，球在最低位置排列成一条线跳动。一条线排满接着排第二排、第三排、……，达到一定装球量后，球荷在磨内形成一斜坡，球升到坡顶时，沿被面滚下，呈泻落式状态。随着球量的增加，球荷上升的高度增加，直到出现抛荡运动状态。因此，球荷的运动状态也与球的充填率ψ(％)密切相关。

(3)磨内筒体的衬板形状x也影内着球的运动状态，衬板的凸棱高时，对球荷的提升力大，球技提升得高一些。平滑衬板则对球的提升作用弱。

(4)磨内只装钢球的时候，钢球之间滑动厉害，如果装进矿砂，则阻止了钢球之间的滑动。即磨内矿浆浓度C(％)也影响钢球的运动状态。

(5)即使均是钢球，大钢球滑动厉害，小钢球滑动弱．钢球中尺寸大者居内层，尺寸小者居外层，即钢球尺寸d也影响钢球的运动状态。

(6)磨机是干磨还是湿磨，乃至矿料的性质等等均影响着磨内钢球的运动状态。因此，磨内钢球的运动状态u是个状态函数，它依若干因素的变化而变化，可表示为：

u=f(n、ψ、χ、c、d…)

磨内钢球的状态是一个变量状态函数，使钢球状态很难用数学手段量化确定。它的运动状态依变量参数而变，变量参数种类数多，则钢球状态也纷繁。而且不少因素对状态的影响目前还难于用函数关系表达出来。有研究者拍摄了磨内的球荷的运动状态，从中选出三种典型运动状态，见图4—1—2。

二、各种钢球运动状态的磨矿作用

前面己分析过，磨内的钢球运动状态是纷繁的，从中确定了三种典型状态，而三种典型状态之间又有若干过渡状态。现分析三种典型状态下的磨矿作用。

钢球呈泻落运动状态时，球荷随筒壁一起向上运动，到一定高度后从上沿斜坡该下。钢球随筒壁向上滚动过程中及向下滚动过程中，相互滚动过程中相互研磨，被夹于球荷之间的矿粒被研磨至细。钢球从斜坡液落至底脚衬板处，产生一定的冲击作用，对矿粒有较强的冲击破碎作用。所以，泻落式下的磨矿作用以研磨为主，冲击为辅。

钢球呈抛落运动状态时，在钢球上升过程中存在着钢球与衬板及钢球与钢球之间的研磨作用，对矿石进行研磨。当钢球上升到上方时向下作抛落，在抛落过程中，球与球之间及球与矿粒之间下落速度均相同，不存在相对运动，也就不产生磨矿作用。但当钢球落到球荷底脚，钢球对下面的衬板及球荷形成强烈的冲击，对矿粒产生强烈的冲击破碎作用，底脚区的钢球运动很活跃，磨矿作用很强。所以，钢球作抛落运动时磨矿作用以冲击为主，研磨为辅。由于抛落式下钢球的相对运动较泻落式下强，抛落式下的磨矿作用比泻落式强。生产率也要大一些。

钢球作离心运转时，钢球与衬板之间及钢球与钢球之间没有相对运动，也就不对矿粒产生磨矿作用，因此，磨机的运动中应该尽量避免离心运动状态的出现。