半自磨机是冶金工业中通过矿石自身冲击与钢球辅助研磨实现物料粉碎的核心装备。其工作原理结合自磨机的冲击磨剥特性和球磨机的介质研磨作用，钢球充填率通常为8%-12%（最大达15%）。自20世纪60年代发展至今，已形成单段流程、SAB流程和SABC流程等主流工艺体系。该设备广泛应用于金矿、铜矿、铁矿等金属矿领域，在处理高硬度矿石时展现出处理能力强、能耗低的优势。通过弧形排料端改造、衬板材料创新及介质级配优化等技术改进，可有效提升排矿效率并降低顽石积累。

筒体采用扁平设计以防止矿石离析，通过旋转运动带动内部物料产生冲击、磨剥作用。磨矿介质由矿石自身和少量钢球构成，其中钢球主要用于粉碎直径20-80mm的顽石。离散元仿真研究表明，当转速率达0.8时功率曲线出现拐点，衬板高度增加可提升载荷运动效率但受筒体容积限制。2024年研究证实，弧形排料端结构可使系统运行功率从8000kW以上占比30.96%降至优化区间。

衬板材料采用中低碳CrNiMo合金钢，通过铁砂壳型铸造与复合热处理工艺实现表层硬度HB420-490、冲击韧性≥33J/cm2的性能匹配。2024年参数优化实验表明，混合球径方案（φ130mm与φ110mm质量比1:1）可使顽石含量降低3.41%，+100mm矿石比例提升1%。针对铸钢衬板失效问题，微观分析揭示顶端提升条处形变层厚度达600μm，残余奥氏体含量降低4.39%导致显微硬度提升。2025年建成的智能矿山重型装备全国重点实验室建成半自磨机专用实验平台，在大功率变频驱动与深海采矿装备集成技术领域承担多项国家科研项目。

20世纪50年代自磨工艺工业化后，因处理量不足演变出添加钢球的半自磨工艺。主流流程包括：

典型案例中，亨德森钼矿采用φ11m半自磨机实现规模化生产，江西德兴铜矿Φ10.37×5.19m系统设计日处理量达2.25万吨。

关键参数包含：

2024年研究表明，邦德球磨功指数与落重实验破碎参数呈现显著相关性。通过Azzaroni公式优化介质级配，可提升自磨介质矿石比例11.17%。混合球径方案（φ130mm与φ110mm质量比1:1）可使顽石含量降低3.41%。

离散元仿真研究表明，当转速率达0.8时功率曲线出现拐点。

核心区别体现在介质类型与作用机制：

棒磨机被认为是半自磨机的特殊形态，但其研磨介质为长钢棒而非球体。

2022年11月，原矿山重型装备国家重点实验室经科技部批准重组为智能矿山重型装备全国重点实验室，并于2025年12月2日新址竣工投用。该实验室由中信重工联合郑州大学、河南科技大学共建，聚焦智能矿山重型装备领域的前沿技术研究。

实验室构建了从基础检测到整机研发的全链条技术支撑体系，包括大型矿物磨机研发平台、虚拟试验与验证系统等五大核心平台。直径5.5×2.4米四点啮合半自磨机实验平台是其中的关键设备，并与碎磨过程智能化控制实验室协同推进技术研发。

实验室未来将重点突破超大型矿物磨机环形电机技术、大型高效超细磨矿技术等方向，以推动半自磨机在深地与深海智能采矿场景中的应用。