球磨機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圓筒，筒體用隔倉板分成幾個倉室，在各倉內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，在筒體內壁裝襯板。研磨體種類與材質：

研磨體應具有較高的耐磨性和耐沖擊性。要求其材質堅硬、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，磨機研磨體及襯板的消耗量相當大，研磨體材質的好壞，不僅影響到磨機的粉磨效率，而且關系到磨機的運轉率。世界各國在提高耐磨性上作出了成果，從20世紀60年代至70年代就廣泛應用高鉻鑄鐵(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，球磨機用的研磨體材質如下幾種：

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，并具有相當的韌性。馬氏體基體的高鉻鑄鐵球表面硬度HRC可達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）填充率的計算公式

磨機內研磨體填充的容積與磨機有效容積之比的百分數，稱為研磨體的填充率。

　　φ=VsVm×100%

　　式中:φ——磨內研磨體填充率，％；

　　Vs——磨內研磨體填充的容積，m3;

　　Vm——磨機(倉)有效容積，m3。

(2) 實測磨內球面高度計算填充率

當磨機裝入研磨體后驗證它的填充率是否與配球方案中規(guī)定的數值相符，或者在磨機運轉過程中因研磨體磨損后補充一些鋼球和鋼鍛時，常用實測和查表法來核算填充量。其做法是在磨內沒有物料或只有少量物料的情況下，先用尺測量磨機的有效內徑Di；再通過磨機中心測量從研磨體面到頂部襯板的垂直距離H，然后計算H/Di值，其關系式如下。

　　φ=β360-sinβ2π

　　h=Di2cosβ2

　　H1=Di2-h=Di21-cosβ2

　　式中:φ——磨機研磨體填充率；

　　β——研磨體填充表面對磨機中心的圓心角；

　　h——磨機中心至研磨體填充表面的距離，m；

　　Di——磨機有效內徑，m；

　　H1——磨內研磨體填充面高度，m。

計算得出的H/Di值列于表7.2。

研磨體填充率大于32％的磨機，還可以采用以下經驗公式直接計算填充率

　　φ0=113-126Hdi

式中:φ0——磨內研磨體填充率，％。

在測量磨內研磨體填充表面高度時，應該注意磨內物料的填充情況。如果物料面高出研磨體15～20mm，則由計算得出的填充率應減去2%～4％的誤差數。

研填充率對磨機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致磨機粉磨效率降低。

影響研磨體最佳填充率的因素較多，如磨機的形式、規(guī)格、內部結構特性以及被粉磨物料的性能等。因此，應該在生產中通過試驗來求出最佳填充率，并根據影響因素的變化程度進行適當調整。下面為我國水泥工廠各種磨機一般的研磨體填充率數值：

　　水泥廠各種磨機的研磨體填充率：

　　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。

　　生產中改變產品品種或質量要求時，也應該考慮適當調整填充率。

(3) 研磨體裝載量計算

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

　　G=Vφρ

　　G=0.00785D2iLφρ

　　式中:G——磨內研磨體裝載量，t；

　　V——磨機(倉)有效容積，m3；

　　Di——磨機(倉)有效直徑，m；

　　L——磨機(倉)有效長度，m；

　　φ——磨內研磨體填充率，％；

　　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。