球磨机在物料粉碎中具有很多优点，使其自产生以来广泛应用于矿山、水泥、冶金等行业。近年来，随着矿山开采规模扩大，对提高处理能力、减少生产成本和投资以及缩短流程配置成的追求，促使球磨机向大型化发展，需要对大型球磨机的结构参数和工作参数进行合理优化。在磨机中，利用介质的运动粉碎物料，合理的介质运动状态有利于物料的粉碎；而磨机的磨矿效率又与有用功率有着明显的对应关系。因此把介质运动和磨机的功率结合起来研究，具有十分重要的意义。本文用离散单元法软件EDEM建立了6080型号大型球磨机的离散单元法仿真模型。分析了矩形衬板、梯形衬板、波形衬板和波形衬板的几何尺寸对磨矿介质运动状态的影响及其与磨机工作转速之间的关系。结果表明：衬板形状对介质的抛落形式影响很大；波形衬板的几何尺寸对介质抛落高度和数量有较大影响。以有用功率最大为目标，结合介质运动轨迹，求出了不同衬板形状时磨机最适转速率，并对介质碰撞能量分布进行了研究。验证了离散单元法模拟介质运动的可行性。研究了介质填充率与磨机工作转速之间的关系，确定了磨机的临界泻落转速率和介质降落时出现不能有效冲击到介质区的磨机转速率。研究了相同填充率时介质尺寸对球磨机的介质运动状态、有用功率以及介质碰撞能量分布的影响，结果表明：介质尺寸变化时，外层介质运动轨迹相似，但内层介质随介质尺寸增大而滑动较厉害；介质尺寸对磨机有用功率影响不大，而对碰撞能量的分布影响较大。结合研究得到的磨机的工作参数和结构参数对介质运动规律的影响，以比功率为试验指标，应用正交试验技术对影响磨矿效率的主要参数进行优化，得到了各试验因素对指标影响的主次顺序和最优参数配合。本文的研究可为大型球磨机衬板形状及工作参数的选择和波形衬板的设计提供依据。对提高大型球磨机磨矿效率具有实用价值。