碾金机中钢球对矿粒的破碎作用带有随机性，即钢球与矿粒在碾金机中运动，钢球下落或滚动过程中可能碰到矿粒。也可能碰不到矿粒，钢球与矿粒相碰是随机的；而且即使钢球碰到矿粒，但能否发生破碎行为也是随机的，只有在钢球碰到适宜它破碎的矿粒时才可能发生破碎行为，而钢球携带的能量破碎不了的矿粒，破碎行为则不能发生。因此，碾金机内的破碎过程实际上是一个随机过程。为了寻找破碎规律，就应该研究破碎发生的概率。由于在磨矿过程中破碎的力学带有统计性质，要弄清钢球破碎矿粒的过程，就应该采用统计力学方法。统计力学是根据物质微观组分的动力学行为来解释大块物质的物理性质的一种科学方法，它是由微观的相互作用来求出宏观的物质性质，了解的是大量原子或分子合在一起的行为结果。在磨矿中可以通过这种方法来研究破碎发生的概率，即不研究一个钢球，而是通过钢球对矿粒的破碎作用来研究钢球的破碎行为的。
    由破碎过程可知，矿粒破碎发生的概率取决于钢球碰到矿粒的概率（碰撞概率）及钢球与矿粒碰撞发生后矿粒破碎的概率。对一定粒度的一组矿料群来说，前者取决于钢球的个数及这一矿料群在矿浆中所占的固体分数；后者则取决于钢球所携带的能量及其它影响因素，其中钢球所携带的能量一般由钢球质量即球的直径决定，也就是说，只有大于某一直径的钢球才能破碎一定粒度的矿粒，其它影响因素则包括多种，如碰撞的方向、矿粒粒度大小等。
    碾金机中只用一种钢球来磨矿的情况不会存在。由于钢球在磨矿过程中逐渐磨损，即使碾金机初装及补加均为一种直径的钢球，碾金机运转后也会形成不同球径的混合球群。不同直径的钢球也会减小堆积空隙，有利于磨矿。而且碾金机中矿粒也呈一定的分布，特别是对粗磨来讲，粒度组成范围达25-Omm甚至更广。一定球径的钢球对某一组矿粒群来讲是较佳球径，对另一粒度的矿粒群则可能不是。因此在磨矿中一般需要不同球径配比的混合钢球组，以达到碾金机较佳磨矿效果。

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