球磨机的主要工作部分是一个装在两个大型轴承上并水平放置的回转圆筒，筒体用隔仓板分成几个仓室，在各仓内装一定形状和大小的研磨体。研磨体一般为钢球、钢锻、钢棒、卵石、砾石和瓷球等。为了防止筒体被磨损，在筒体内壁装衬板。研磨体种类与材质：

研磨体应具有较高的耐磨性和耐冲击性。要求其材质坚硬、耐磨又不易破裂。研磨体表面不允许有明显毛刺和裂缝，钢球的不圆度不得超过其直径的2％。

在水泥工业中，磨机研磨体及衬板的消耗量相当大，研磨体材质的好坏，不仅影响到磨机的粉磨效率，而且关系到磨机的运转率。世界各国在提高耐磨性上作出了成果，从20世纪60年代至70年代就广泛应用高铬铸铁(钢)球。日本主要高铬钢球、低铬钢球和合金白口铸铁球；德国主要高铬铸铁球和低合金钢球；美国、加拿大常用合金钢球。

近年来，在我国水泥工业中，球磨机用的研磨体材质如下几种：

① 高铬铸球是一种含铬量高（Cr10%以上）的合金白口铸铁球，其特性是耐磨、耐热、耐腐蚀，并具有相当的韧性。马氏体基体的高铬铸铁球表面硬度HRC可达58～66。高铬铸铁球的耐磨性为普通碳素钢球的8～12倍。

② 低铬铸球含有少量的铬元素，可保持铸铁的白口获得珠光体金相。低铬铸球韧性、耐磨性较高铬铸球差别较大。

③ 锻造轴承钢球可以制造各种直径的钢球，含碳量为1.0％左右，含铬量为0.5％左右，其余元素为常规含量。球耗比高铬铸铁球高，但由于合金元素含量低，仍有较广阔的使用市场。

棒球磨的钢棒材质要求硬度高、耐磨、不断碎、不弯曲，常用40Mn钢或70号高碳钢轧制而成。

3、研磨体合理装载量

（1）填充率的计算公式

磨机内研磨体填充的容积与磨机有效容积之比的百分数，称为研磨体的填充率。

　　φ=VsVm×100%

　　式中:φ——磨内研磨体填充率，％；

　　Vs——磨内研磨体填充的容积，m3;

　　Vm——磨机(仓)有效容积，m3。

(2) 实测磨内球面高度计算填充率

当磨机装入研磨体后验证它的填充率是否与配球方案中规定的数值相符，或者在磨机运转过程中因研磨体磨损后补充一些钢球和钢锻时，常用实测和查表法来核算填充量。其做法是在磨内没有物料或只有少量物料的情况下，先用尺测量磨机的有效内径Di；再通过磨机中心测量从研磨体面到顶部衬板的垂直距离H，然后计算H/Di值，其关系式如下。

　　φ=β360-sinβ2π

　　h=Di2cosβ2

　　H1=Di2-h=Di21-cosβ2

　　式中:φ——磨机研磨体填充率；

　　β——研磨体填充表面对磨机中心的圆心角；

　　h——磨机中心至研磨体填充表面的距离，m；

　　Di——磨机有效内径，m；

　　H1——磨内研磨体填充面高度，m。

计算得出的H/Di值列于表7.2。

研磨体填充率大于32％的磨机，还可以采用以下经验公式直接计算填充率

　　φ0=113-126Hdi

式中:φ0——磨内研磨体填充率，％。

在测量磨内研磨体填充表面高度时，应该注意磨内物料的填充情况。如果物料面高出研磨体15～20mm，则由计算得出的填充率应减去2%～4％的误差数。

研填充率对磨机的粉磨效率有很大的影响，研磨体填充率过高或过低都会导致磨机粉磨效率降低。

影响研磨体最佳填充率的因素较多，如磨机的形式、规格、内部结构特性以及被粉磨物料的性能等。因此，应该在生产中通过试验来求出最佳填充率，并根据影响因素的变化程度进行适当调整。下面为我国水泥工厂各种磨机一般的研磨体填充率数值：

　　水泥厂各种磨机的研磨体填充率：

　　中卸或尾卸烘干磨填充率φ(％)25～28；

　　一级闭路长磨填充率φ(％)30～36；

　　开路长磨填充率(％)25～30；

　　选粉烘干短球磨填充率(％)35~38；

　　棒球磨的棒仓填充率(％)20～25；

　　二级闭路短球磨填充率(％)40～45。

　　生产中改变产品品种或质量要求时，也应该考虑适当调整填充率。

(3) 研磨体装载量计算

　　装入磨内(或仓内)的研磨体质量称为研磨体装载量，它取决于磨机填充率的大小。

　　G=Vφρ

　　G=0.00785D2iLφρ

　　式中:G——磨内研磨体装载量，t；

　　V——磨机(仓)有效容积，m3；

　　Di——磨机(仓)有效直径，m；

　　L——磨机(仓)有效长度，m；

　　φ——磨内研磨体填充率，％；

　　ρ——研磨体容积密度，t/m3。

　　钢球的容积密度一般为4.56～4.85t/m3。