采用磨矿动力学与离散元法(DEM)模拟仿真分别研究了钢球与钢段作为磨矿介质对多粒级矿石破碎效果及能量利用率的影响,并以此为基础在大红山铁矿三选厂细磨作业开展了工业实验研究。实验结果表明:与钢段相比,钢球作为磨矿介质时,对粗粒级破碎速率更大,磨矿产品中+0.15 mm含量降低了0.98百分点,-0.074 mm含量提高了5.66百分点;DEM模拟仿真分析发现钢球的运动状态较钢段更为活跃,钢球方案中用于矿石破碎能量的占比为65.41%,钢段方案为61.29%,钢球方案用于矿石破碎的能量占比较钢段方案高4.12百分点,钢球方案用于破碎矿石的有效能量利用率更高;将钢球作为磨矿介质用于大红山铁矿三选厂后,旋流器溢流-0.074 mm含量由74.00%增加至81.71%,提升了7.71百分点,单位钢耗由0.63 kg/t降为0.57 kg/t,降低了9.52%,单位电耗从11.46 kW·h/t降至10.13 kW·h/t,下降了11.61%。通过磨矿动力学得出钢球、钢段级配方案,并通过DEM软件模拟仿真验证了钢球方案的磨矿效果要优于钢段,工业实验验证了模拟仿真结果的可靠性。