球磨机的功率-料位特性见曲线 1 为球磨机的功率，空载即料位为 0，此时功率为较大功率的 90%左右。随着料位的提高，功率先升后降，满罐时功率趋于零。曲线 2 为钢碰功率（钢球消耗功率），随着料位的提高，钢碰功率先升后降，满罐时钢碰功率趋于零。曲线3 为煤功率（煤消耗功率），随着料位的提高，煤功率逐渐降低。钢碰功率与钢球损耗、衬板损耗、震动、噪音的大小成正比。煤功率与煤产量成正比。即曲线 1 为总功率，曲线 2 为无效功率，曲线 3 为有效功率。曲线 1 等于曲线2 与曲线 3 之和，也就是说总功率等于无效功率与有效功率。 图 1：球磨机功率—料位特性随着球磨机内料位的增高，球磨机功率也相应增加，球磨机的产量也相应提高，因此给料量与产量可以随时平衡，球磨机的工作状态是自稳的。当料位继续增至某一值时，球磨机功率达到较大。随着料位进一步提高，功率下降，产量却继续提高。当产量达到较大值之后，料位继续增加，则球磨机功率和产量均下降。由于料位升高产量反而下降，球磨机的工作状态是不自稳的。因此不能工作在手动状态。 在手动方式下，球磨机只能工作在功率较大点的左侧，实际上由于料位没有灵敏可靠的测量手段，实际运行点远达不到较大出力点。这就是习惯运行方式的缺陷。在料位曲线上的相应区域称之为习惯运行区，在这个区域钢球的消耗能量约有 50%左右，即钢球的能量约有 50%左右是无效的。 较大出力点右侧磨煤机消耗功率比习惯运行区小，产量却比习惯运行区大。在这个区域钢球的能量不足 25%是无效的。但是磨煤机在这个状态下的工作是不自稳的，只有在自动控制条件下才能正常工作。这个区域我们定之为优化运行区。从以上分析可以知道，优化运行区与习惯运行区的实际差别就是料位高，或者说是“存煤煤大”。磨煤机内的煤量直接影响的磨煤机功率、产量和无效损耗。只要控制料位在适当位置，磨煤机消耗的无效功率较小，产量发反而提高。所以磨煤机经济运行问题就变成了较佳料位的控制问题。