选材要考虑球磨物料的性质球磨物料的性质是选择研磨介质材质的主要依据。实验证明,在球磨过程中,硬度较低的脆性原料容易磨细,而硬度和强度较高的原料难以磨细,这一现象在使用较低比重及硬度的研磨介质时尤为突出。物料的矿物组成中瘠性料成分多,且强度高、硬度大,此时冲击粉碎比研磨粉碎更为容易,要求球磨过程中冲击作用强,介质的密度、强度和硬度越大越好;相反,粉磨过程中宜加强研磨作用。众所周知,不同密度的研磨介质,其冲击力和研磨剪切力大小不同,且相同重量的介质占有的体积也不同。一般来说,研磨介质密度越大,冲击力和研磨剪切力也越大,所占空间越小,级配球径可适当减小;介质填充率相同时其研磨介质表面积越大,因而球磨效果越好,效率越高。
对于一种物料,应选取密度、硬度相对物料足够大的研磨介质,保证介质能充分粉碎物料,磨耗较小,满足工艺要求。球磨加工瓷质砖坯料,研磨介质的密度对研磨效率的提高有着最佳值,约2.83.0g/cm3,当高于最佳值后,研磨效率的提高不再明显,也就是说,对于某一类原料对象,都有着最佳的研磨介质密度与之对应,性质不同的原料,要求的最佳研磨介质密度也不同,而不能说研磨介质密度越高,研磨效率就越高4。因此,若物料的硬度较高,必须采用中密度或高密度的研磨介质,如高铝瓷球、刚玉瓷球和锆英石球等;若物料的硬度低,矿物结构存在解理面,选用低密度或中等密度的研磨介质就可,如天然燧石、鹅卵石、人工硅质球卵石、普通瓷球或高铝瓷球等,选用高密度的介质会造成资源浪费。
选材要考虑工艺要求同样的物料,用不同的研磨介质球磨加工后,将获得不同的颗粒大小、级配和形貌以及磨耗污染,最终会影响陶瓷制品的显微结构和性能。球磨产品档次高,要求的细度高,则介质的研磨面积应大,介质级配中应大球少,小球多,为了产生足够大的冲击力和研磨剪切力,节省球磨空间,减少磨耗,应尽量选用高密度、高硬度和韧性的研磨介质6。球磨产品纯度要求高,应选用磨耗很低或化学组成相近的研磨介质,如釉料球磨使用刚玉质或锆英石质球,球磨高纯氧化铝原料最好就用成分相近的刚玉球,球磨锆英石粉就用锆英石球。瓷质砖产品的瓷化程度高,保证吸水率低于1%(无釉),烧成温度要尽量低,为满足这种烧成工艺,要求坯料加工的细度高、引入杂质少,因而研磨介质的性能要求高,况且以有限的现有球磨设备满足扩大生产的需要,应考虑采用密度更高的研磨介质,达到快速增产的目的。