球磨机的结构，磨煤部分是一个直径为2-4m，长为3-10m的大圆筒，筒内装有许多直径约为30~60mm的钢球。大圆筒自内到外共有五层:第一层为锰钢制成的波浪形钢瓦组成的护甲，其作用是增强抗磨性和把钢球带到一定的高度;第二层为石棉层，起绝热作用;第三层为筒体本身，它是由18~25mm厚的钢板制作而成;第四层为毛毡层，其作用是隔离和吸收钢球撞击钢瓦产生的声音;第五层即最外层为薄钢板制成的外壳，起保护和固定毛毡的作用。
球磨机筒身由电动机通过减速器拖动旋转，大型球磨机由低速同步电机直接拖动。筒体转动时，钢球被护甲带到一定高度，然后落下将煤击碎。撞击作用在干式球磨机的磨煤过程中是主要的，另外煤还受到钢球的挤压和研磨作用，整个过程干燥与磨煤同时进行，一般均采用热空气作为干燥剂，磨好的煤粉由干燥剂气流从筒体内带出。干燥剂气流在筒体内的速度为1-3m/s，速度愈大，带出的煤粉愈粗，磨煤出力愈大。
料位对球磨机的安全经济运行影响很大。干式球磨机运行时，如果料位太低，即钢球磨存煤量太少，钢球与衬板的碰撞几率很大。不仅使钢球的磨制能力无法施展，导致制粉出力(在保证一定煤粉细度的条件下，单位时间里球磨机磨制的原煤量)降低，制粉单耗升高，而且大量的钢球直接撞击或打击滚筒衬板，以及钢球落下的高度增大，使得球磨机噪声变大、钢球磨损及破碎速度加快、护甲寿命缩短。若球磨机中的煤量增多，钢球在下落时将被煤包围，钢球将打击在煤粉上，能量耗用率随之增加。当钢球磨内料位过高，钢球打击到煤粉上的动量、能量减少，煤吸收的能量更少，煤无法被砸碎，出粉量少，严重时造成堵煤，同时料位过高还将影响到干式球磨机的入口负压，入口负压过低将增大制粉系统的漏风，系统漏风的增加将使锅炉的效率下降。
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