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介質充填率對磨礦過程的影響，主要是通過影響球磨機介質運動情況來實現的。對于圓筒型球磨機，介質的運動形态主要與介質充填率，磨機轉速及襯闆形狀有關。在一定介質充填率和轉速率的情況下，介質運動狀态可分為:瀉落式、抛落式和離心式三種狀态。
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在一定介質充填率情況下，當球磨機轉速遠低于臨界轉速時，全部球介質會沿磨機旋轉方向升高一定的角度，而後一層一層向下滑滾，呈瀉落狀态，在這種情況下介質對物料幾乎沒有沖擊作用，物料的破碎全靠介質的磨剝來完成，所以磨礦效率較低。當磨機轉速高于臨界轉速時，磨機旋轉産生的離心力使球介質随筒體内壁一起旋轉，并且形成一個圓環，呈離心狀态，由于在這種狀态下，球介質之間以及球與筒體内壁之間不再有相對滑動，所以也就不再對物料進行粉碎。而當磨機轉速略低于臨界轉速時，全部球介質會随筒體提升一定高度，而後離開圓形軌道沿抛物線軌迹作自由落體運動，呈抛落狀态，在這種狀态下，介質對物料主要以沖擊作用為主，球磨機磨礦效率好，生産中一般調節介質充填率和轉速率，使介質運動處于此狀态。
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球磨機的磨礦作用是由鋼球完成的，磨機内鋼球充填的多少自然決定磨礦作用的強弱。同時由于磨機的裝球量(通常用充填系數甲表示)和磨機的轉速率(叫是影響磨機生産能力和磨礦功率消耗的重要因素。因此，在讨論磨機合理裝球量時，應該将結合轉速率進行讨論。
衆所周知，當磨機處于較低轉速率時，鋼球所受離心力較小，抛落點低，形成瀉落運動狀态，磨礦作用減弱，達到要求的磨礦粒度時，磨礦時間要長;但當磨機轉速率較高時，會有部分鋼球"離心運轉"，有用功率也會降低，單位磨礦功耗也會升高。生産實踐表明，磨機的轉速率為臨界轉速率的70%一85%之間，可以獲得的大磨礦有用功率和小的單位磨礦功耗。同樣，磨機充填率甲過小，即磨機内球荷量過少。
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當轉速一定時，此時的磨礦功率是較小的，并且當充填率過小時，由于摩擦力的減少，部分鋼球将在磨機筒内滑動，減弱了磨碎作用，磨礦時間增長，單位磨礦功耗增加。當磨機充填率過大時，如甲 15，則靠近磨機筒體中心的部分鋼球，由于遠離筒壁而很少作抛落運動，主要作蠕動運動，磨礦作用較弱，磨礦的有用功率降低，單位磨礦功耗增加。
實際生産中磨機的轉速是一定的，在一定轉速率v下，磨機的生産能力Q或軸功率P與充填率的關系具有極大值的曲線關系。因此，生産上合理裝球量測定方法:首先根據公式算出近似的合理裝球量Qb，按0.8Qb對磨礦機進行裝球。待測得穩定的生産能力，然後每一次按0.05Qb增加裝球量，同時測穩定的生産能力，直到磨礦機生産能力明顯下降為止。這樣就可以根據測定數據繪制Q一φ曲線，曲線上極點相對應的充填率或裝球量，即為實際合理裝球量。
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