球磨機是當代廣泛粉磨混合機械，是我國火電廠制粉系統中使用多的磨煤設備，且廣泛應用于其它行業。由球磨機磨料原理可知：球磨機的磨料效率取決于磨料介質與顆粒物料之間的接觸效率。而顆粒物料的混合均勻程度直接反映了顆粒之間的接觸效率：顆粒接觸率越高，其混合程度就越好。顆粒物料在球磨機內的混合運動十分復雜，同時受到重力、離心力、摩擦力和機械阻力的聯合作用。下文將對顆粒物質在磨機內的混合運動特性進行具體分析。
可采用離散元方法，對球磨機內部顆粒的混合運動過程進行數值模擬：跟蹤球磨機內的每一個顆粒，考慮其重力、摩擦力和碰撞力，建立三維數學模型；著重探討了顆粒大小、顆粒密度以及顆粒粒度不均等因素對球磨機中顆粒混合特性的影響，揭示球磨機內部復雜的顆粒混合運動規律。
通過上述過程的研究與分析，發現隨著球磨機轉數的增加，各區域的顆粒逐漸混合均勻。近壁區域的顆粒直接受到球磨機壁面的影響，在離心力和摩擦力的作用下，由護甲將顆粒提升至一定的高度，然后顆粒重力作用下自由拋落，下落碰擊在下面的顆粒上，多停留在料層表面(內部區域)。與此同時，內部區域顆粒隨著球磨機的轉動當料層傾角等于或大于其自然傾角時開始作瀉落運動，剛好滾落至近壁區域與壁面直接接觸。如此周而復始，形成了內部區域和近壁區域的顆粒交換，顆粒混合運動劇烈。而處于中間區域的顆粒，不直接受邊壁作用，僅在重力和顆粒間碰撞摩擦的作用下，與近壁區域和內部區域有少量的顆粒交換，顆粒混合運動不劇烈。因此，球磨機內部不同區域顆粒混合運動的劇烈程度不同，從而導致近壁區域顆粒的混合均勻程度要比其內部區域好。
