干式自磨和湿式自磨虽然有所差别，但工作原理基本相同。它们都要求稳定的给矿量（保持物料充填率不变）；大小块矿度成一定比例（配比）；都是靠筒体的旋转将物料提升到一定的高度，然后抛落下来产生冲击和研磨作用使矿石被磨碎。
下图表示出矿石在自磨机中的运动情况。从自磨机断面观察可以分成破碎区、磨碎区和瀑落区。由于在自磨机运动中矿块存在分级作用，所以不同块度的矿石运动轨迹亦不一样。大块矿石处于旋转的内层（靠近磨机中心），基本上呈泻落状态，形成一个压碎和磨碎区。它的循环周期短，很快地落在筒体下部，遭到瀑落下来的矿块冲击被碎裂成较小的矿块。中等和较小的矿块提升高度比大块高，脱离筒体后被抛落下来，形成瀑落区。在瀑落区收内层到外层矿块逐渐变小（即处于最高点的矿块最小，处于最低点的矿块较大）。瀑落下来的矿块在筒体下部与自磨机新给矿机遇。将其砸碎。矿块在这一区域受到的冲击破碎作用最强，所以称为破碎区。矿石在破碎区和磨碎区被磨碎到一定粒度后，被气流或水带出磨机进行分级处理。
自磨机内部粉碎矿石的主要作用力种类可分为：矿石自由降落时的冲击力；颗粒之间互相的磨剥力和矿石由压力状态突然变为张力状态的瞬时应力。
在自磨机的规格和转速固定的条件下，物料的给入量（充填率）和大小矿块的配比直接影响磨矿过程。物料给入量决定着自磨机内料位的高低，生产实践证明，物料充填率在30～40%间为宜。如果给矿量控制不好，自磨机内料位高低产生波动，有可能引起“胀肚”（料位过高时）或“空肚”（料位过低时）现象。给矿量的稳定包括两方面：一是数量上基本不变；一是粒度配比方面力求稳定。否则只保持数量稳定，但粒度配比不当，生产也不会正常。主要是大块矿石不能少，在某些情况下大块矿石不足时，可少加一点大钢球代替。一般大小各占50%,但各矿的适宜粒度配比，应根据实验确定。
自磨机转速率一般为70～80%，破碎比可达100～150，给矿粒度可达1000毫米，一次磨到-200目或更细。
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