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介质充填率对磨矿过程的影响，主要是通过影响球磨机介质运动情况来实现的。对于圆筒型球磨机，介质的运动形态主要与介质充填率，磨机转速及衬板形状有关。在一定介质充填率和转速率的情况下，介质运动状态可分为:泻落式、抛落式和离心式三种状态。
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在一定介质充填率情况下，当球磨机转速远低于临界转速时，全部球介质会沿磨机旋转方向升高一定的角度，而后一层一层向下滑滚，呈泻落状态，在这种情况下介质对物料几乎没有冲击作用，物料的破碎全靠介质的磨剥来完成，所以磨矿效率较低。当磨机转速高于临界转速时，磨机旋转产生的离心力使球介质随筒体内壁一起旋转，并且形成一个圆环，呈离心状态，由于在这种状态下，球介质之间以及球与筒体内壁之间不再有相对滑动，所以也就不再对物料进行粉碎。而当磨机转速略低于临界转速时，全部球介质会随筒体提升一定高度，而后离开圆形轨道沿抛物线轨迹作自由落体运动，呈抛落状态，在这种状态下，介质对物料主要以冲击作用为主，球磨机磨矿效率好，生产中一般调节介质充填率和转速率，使介质运动处于此状态。
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球磨机的磨矿作用是由钢球完成的，磨机内钢球充填的多少自然决定磨矿作用的强弱。同时由于磨机的装球量(通常用充填系数甲表示)和磨机的转速率(叫是影响磨机生产能力和磨矿功率消耗的重要因素。因此，在讨论磨机合理装球量时，应该将结合转速率进行讨论。
众所周知，当磨机处于较低转速率时，钢球所受离心力较小，抛落点低，形成泻落运动状态，磨矿作用减弱，达到要求的磨矿粒度时，磨矿时间要长;但当磨机转速率较高时，会有部分钢球"离心运转"，有用功率也会降低，单位磨矿功耗也会升高。生产实践表明，磨机的转速率为临界转速率的70%一85%之间，可以获得的大磨矿有用功率和小的单位磨矿功耗。同样，磨机充填率甲过小，即磨机内球荷量过少。
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当转速一定时，此时的磨矿功率是较小的，并且当充填率过小时，由于摩擦力的减少，部分钢球将在磨机筒内滑动，减弱了磨碎作用，磨矿时间增长，单位磨矿功耗增加。当磨机充填率过大时，如甲 15，则靠近磨机筒体中心的部分钢球，由于远离筒壁而很少作抛落运动，主要作蠕动运动，磨矿作用较弱，磨矿的有用功率降低，单位磨矿功耗增加。
实际生产中磨机的转速是一定的，在一定转速率v下，磨机的生产能力Q或轴功率P与充填率的关系具有极大值的曲线关系。因此，生产上合理装球量测定方法:首先根据公式算出近似的合理装球量Qb，按0.8Qb对磨矿机进行装球。待测得稳定的生产能力，然后每一次按0.05Qb增加装球量，同时测稳定的生产能力，直到磨矿机生产能力明显下降为止。这样就可以根据测定数据绘制Q一φ曲线，曲线上极点相对应的充填率或装球量，即为实际合理装球量。
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