介質(zhì)充填率對磨礦過程的影響，主要是通過影響球磨機介質(zhì)運動情況來實現(xiàn)的。對于圓筒型球磨機，介質(zhì)的運動形態(tài)主要與介質(zhì)充填率，磨機轉(zhuǎn)速及襯板形狀有關(guān)。在一定介質(zhì)充填率和轉(zhuǎn)速率的情況下，介質(zhì)運動狀態(tài)可分為:瀉落式、拋落式和離心式三種狀態(tài)。

在一定介質(zhì)充填率情況下，當(dāng)球磨機轉(zhuǎn)速遠低于臨界轉(zhuǎn)速時，全部球介質(zhì)會沿磨機旋轉(zhuǎn)方向升高一定的角度，而后一層一層向下滑滾，呈瀉落狀態(tài)，在這種情況下介質(zhì)對物料幾乎沒有沖擊作用，物料的破碎全靠介質(zhì)的磨剝來完成，所以磨礦效率較低。當(dāng)磨機轉(zhuǎn)速高于臨界轉(zhuǎn)速時，磨機旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力使球介質(zhì)隨筒體內(nèi)壁一起旋轉(zhuǎn)，并且形成一個圓環(huán)，呈離心狀態(tài)，由于在這種狀態(tài)下，球介質(zhì)之間以及球與筒體內(nèi)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(dāng)磨機轉(zhuǎn)速略低于臨界轉(zhuǎn)速時，全部球介質(zhì)會隨筒體提升一定高度，而后離開圓形軌道沿拋物線軌跡作自由落體運動，呈拋落狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，介質(zhì)對物料主要以沖擊作用為主，球磨機磨礦效率好，生產(chǎn)中一般調(diào)節(jié)介質(zhì)充填率和轉(zhuǎn)速率，使介質(zhì)運動處于此狀態(tài)。

球磨機的磨礦作用是由鋼球完成的，磨機內(nèi)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(shù)甲表示)和磨機的轉(zhuǎn)速率(叫是影響磨機生產(chǎn)能力和磨礦功率消耗的重要因素。因此，在討論磨機合理裝球量時，應(yīng)該將結(jié)合轉(zhuǎn)速率進行討論。

眾所周知，當(dāng)磨機處于較低轉(zhuǎn)速率時，鋼球所受離心力較小，拋落點低，形成瀉落運動狀態(tài)，磨礦作用減弱，達到要求的磨礦粒度時，磨礦時間要長;但當(dāng)磨機轉(zhuǎn)速率較高時，會有部分鋼球"離心運轉(zhuǎn)"，有用功率也會降低，單位磨礦功耗也會升高。生產(chǎn)實踐表明，磨機的轉(zhuǎn)速率為臨界轉(zhuǎn)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，即磨機內(nèi)球荷量過少。

當(dāng)轉(zhuǎn)速一定時，此時的磨礦功率是較小的，并且當(dāng)充填率過小時，由于摩擦力的減少，部分鋼球?qū)⒃谀C筒內(nèi)滑動，減弱了磨碎作用，磨礦時間增長，單位磨礦功耗增加。當(dāng)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拋落運動，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。

實際生產(chǎn)中磨機的轉(zhuǎn)速是一定的，在一定轉(zhuǎn)速率v下，磨機的生產(chǎn)能力Q或軸功率P與充填率的關(guān)系具有極大值的曲線關(guān)系。因此，生產(chǎn)上合理裝球量測定方法:首先根據(jù)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(wěn)定的生產(chǎn)能力，然后每一次按0.05Qb增加裝球量，同時測穩(wěn)定的生產(chǎn)能力，直到磨礦機生產(chǎn)能力明顯下降為止。這樣就可以根據(jù)測定數(shù)據(jù)繪制Q一φ曲線，曲線上極點相對應(yīng)的充填率或裝球量，即為實際合理裝球量。