磨礦過程是一個(gè)影響因素錯(cuò)綜復(fù)雜的動(dòng)態(tài)過程，影響鋼球尺寸的因素是多方面的。從破碎過程的原理分析，鋼球破碎礦塊或礦粒的力學(xué)實(shí)質(zhì)是對礦塊或礦粒施加破碎力以克服礦塊或礦粒的內(nèi)聚力而使其破壞，故可將影響破碎過程的因素分為兩大類：一類是破碎對象的因素；類是破碎動(dòng)力的因素。

破碎對象的因素包括巖礦的機(jī)械強(qiáng)度和礦塊或礦粒的幾何尺寸。礦塊或礦粒的內(nèi)聚力是由它們內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)鍵合方式和強(qiáng)度來決定的，宏觀上常以巖礦硬度來表征它的機(jī)械強(qiáng)度，即表征巖礦抗破壞的能力。我國常以普氏硬度系數(shù)f作為巖礦相對堅(jiān)固性的分類系數(shù)，也即用f來表征巖礦的機(jī)械強(qiáng)度。礦塊或礦粒的機(jī)械強(qiáng)度愈大，破碎時(shí)需要的破碎力也愈大，自然需要大的鋼球尺寸。礦塊或礦粒的幾何尺寸相同時(shí)，機(jī)械強(qiáng)度大的礦塊或礦粒需要的鋼球尺寸比機(jī)械強(qiáng)度小的需要的鋼球尺寸要大。當(dāng)巖礦的機(jī)械強(qiáng)度一定時(shí)，較大的礦塊需要較大的鋼球尺寸。但這里應(yīng)注意，礦塊或礦粒的機(jī)械強(qiáng)度是隨其幾何尺寸的減小而增大。

故確定礦塊或礦粒的抗破碎性能時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮機(jī)械強(qiáng)度b壓或f，以及礦塊或礦粒的幾何尺寸d等方面的因素。如果說要考慮對磨礦的影響，礦石的密度甚礦石的礦物成分等對磨礦也均是有影響的。大密度礦物往往硬度也較大，在磨礦時(shí)多沉落入磨礦作用強(qiáng)的磨機(jī)底層，容易受到強(qiáng)的破碎作用。而密度小的礦物受的磨碎作用較弱。礦石中含有煤、滑石等礦物成分時(shí)，鋼球往往難于嚙住礦粒，使鋼球破碎礦粒的破碎概率降低，從而增加磨礦產(chǎn)品的電耗。而云母片一類礦物則難于磨碎，同樣使磨礦產(chǎn)品電耗升高。破碎力的因素則很多，如鋼球充填率、球的密度、球的有效密度、磨機(jī)直徑D、磨機(jī)轉(zhuǎn)速率、磨礦濃度R、磨機(jī)的襯板形狀和結(jié)構(gòu)等。

磨機(jī)轉(zhuǎn)速率和鋼球充填率二者共同組合而決定磨機(jī)鋼球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和能態(tài)，磨機(jī)襯板除保護(hù)筒體的功能外，也影響筒壁對球荷的摩擦系數(shù)，進(jìn)而影響鋼球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。使球荷作拋落式運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)球上升高度大、球的位能大，落下時(shí)的打擊力也大。使球荷作瀉落式運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)球上升的高度不大，球的位能不大，球沿斜面滾落下來時(shí)打擊力也不大。

球的密度自然影響球的質(zhì)量m，也影響球攜帶能量的大小，即影響球的打擊力大小。尺寸相同時(shí)，密度大的球打擊力大，生產(chǎn)率大，而密度小的球打擊力小，生產(chǎn)率小。磨機(jī)生產(chǎn)率隨鋼球密度增大而幾乎呈直線地增加。常用的鍛鋼球密度為7.8g/cm3，而鑄鋼球的密度則只有7.5g/cm3，鑄鐵球的密度更低，只7.1~7.3g/cm3 。過去曾做過碳化鎢球的研制和試驗(yàn)，該種球密度高達(dá)13.1g/cm3，為鍛鋼球的1.68倍，而生產(chǎn)率比用鍛鋼球高90%。一般地，軋制或鍛打的球，其密度均比鑄造的要大些，因鑄造中免不了還會余下一些未排完的空氣。由于球是落入礦漿內(nèi)，礦漿對球有阻力，或者說球在礦漿中受浮力作用，真正起作用的應(yīng)該是球的有效密度，即扣除礦漿密度后的密度。粗磨中礦漿濃度大，礦漿浮力大，對球的打擊影響也大。細(xì)磨中礦漿濃度小些，礦漿浮力的影響相對要小些。應(yīng)該說，常用的幾種球鋼的密度變化不太大，對磨礦的影響也不太大，但這種影響也不可忽視，嚴(yán)重時(shí)可使生產(chǎn)率下降10%~15%。

磨機(jī)內(nèi)徑D主要影響鋼球上升的高度，進(jìn)而影響鋼球的位能和打擊力大小。大規(guī)格球磨機(jī)中鋼球上升的高度大，則球的位能大，落下或滾下時(shí)的打擊力也較大，甚大磨機(jī)中大的鋼球位能可以彌補(bǔ)球的尺寸不足。而小規(guī)格磨機(jī)中球上升的高度不大，球的位能小，要滿足破碎力要求時(shí)只有采用較大尺寸的球。國外的磨機(jī)規(guī)格一般較國內(nèi)的大，轉(zhuǎn)速率也較低，采用的鋼球尺寸也較國內(nèi)的小。這一現(xiàn)象對磨機(jī)直徑的影響不無關(guān)系。

礦漿濃度對磨礦的影響是復(fù)雜的，一般地說，礦漿濃度大時(shí)對鋼球的緩沖作用大，削弱鋼球的打擊力，對磨礦不利；但是，濃度大時(shí)礦粒易粘附在鋼球和襯板表面，對礦粒的破碎又是有利的。同樣，礦漿濃度小時(shí)對鋼球的緩沖作用小，但又不利于礦粒對鋼球和襯板表面的粘附。而且，礦漿濃度對粗磨和細(xì)磨的影響也不盡相同，甚與磨碎的礦石性質(zhì)都有關(guān)系，不同礦石性質(zhì)下的影響也不相同。由于礦漿濃度對磨礦作用的影響較為復(fù)雜，適宜的礦漿濃度只有通過試驗(yàn)確定。

前已述及，襯板除保護(hù)筒體外還能影響鋼球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。一般地說，襯板表面凹凸不平的程度對球荷產(chǎn)生不同的摩擦影響。凹凸不平程度大的稱為不平滑襯板，對球荷的摩擦系數(shù)大，球荷也提升較高，從而有大的打擊力，故粗磨時(shí)幾乎都用不平滑襯板。凹凸不平程度小的稱為平滑襯板，對球荷的摩擦系數(shù)小，球荷提升較低，從而打擊力也較小，故細(xì)磨時(shí)多用平滑襯板。在自磨機(jī)和礫磨機(jī)中則情況不同，礦塊較大，為了提升較大的礦塊而專門設(shè)置提升襯板，能將礦塊提到較高的位置。但自磨機(jī)和礫磨機(jī)中，襯板的作用也仍然是保護(hù)筒體和影響介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，只不過提升襯板對介質(zhì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響更大。

以上分析表明，影響鋼球尺寸的因素達(dá)十余種，錯(cuò)綜復(fù)雜，這給鋼球尺寸的確定帶來了很大困難。