Młyn kulowy jest bębnem zamkniętym przykrywkami załadowczymi i wyładowczymi, wypełnionym mielnikami i obracającym się wokół własnej osi. Bębnem młyna kulowego (rys. 1) jest cylinder ze stali, wyłożony wewnątrz płytami pancernymi, które chronią go przed uderzeniami i tarciem kul i materiału mielącego. Kształt wykładzin bębnowych bezpośrednio wpływa na pracę młyna. Wykładziny bębnowe młynów kulowych służących do mielenia dużych cząstek surowców mają żebra. Do młynów służących do mielenia drobnych cząstek należy stosować wykładzinę z małymi żebrami lub dość gładką. Wysokość, wzajemne ułożenie i kształt żeber określają siłę adhezji mielnika do bębna oraz wyniki pracy młyna. Dlatego ważne jest, aby w miarę zużywania się wykładziny charakter jej powierzchni nie zmieniał się gwałtownie.
Rys 1. Bęben młyna kulowego
Przykrywki czołowe są odlewane razem z czopami. Na czopach zamontowane są bandaże nośne, za pomocą których bęben opiera się na dwóch samonastawnych rolkach. Ładowanie młyna materiałem odbywa się przez lejek załadunkowy. Młyn jest napędzany od obrotu silnika elektrycznego przez sprzęgło, reduktor i sprzęgło elastyczne. Gdy bęben obraca się, mielnik podąża w kierunku jego obrotu, wznosi się na pewną wysokość i swobodnie opada lub toczy się w dół.
W zależności od sposobu rozładunku zmielonego produktu rozróżnia się młyny z centralnym rozładunkiem i rozładunkiem przez ruszt.
W młynach z centralnym rozładunkiem zmielony produkt jest usuwany za pomocą swobodnego odpływu przez wydrążony czop wyładowczy. Dla tego konieczne, aby poziom miazgi w bębnie był wyższy niż poziom dolnego formującego czopa wyładowczego. Dlatego młyny z centralnym rozładunkiem nazywane są czasami młynami typu drenażowego lub młynami o wysokim poziomie miazgi. Gardło wyładowcze (lejek) ma nieco większą średnicę niż gardło załadowcze celem stworzenia nachylenia i utrzymania wysokiego poziomu miazgi w młynie.
Młyny rozładowywane przez ruszt mają urządzenie podnoszące, które przymusowo rozładowuje zmielony produkt. Dlatego w tego typu młynach poziom miazgi może być niższy niż poziom czopu wyładowczego. Młyny rozładowywane przez ruszt czasami nazywane młynami z wymuszonym rozładunkiem lub młynami o niskiej zawartości miazgi. Ten typ młyna kulowego ma na końcu wyładowczym bębna kratkę z otworami do rozładunku rozdrobnionego materiału. Po stronie zwróconej w stronę przykrywki wyładowczej krata ma promieniowe żebra podnoszące dzielące przestrzeń między kratką a przykrywką czołową na komory sektorowe otwarte w czop. Gdy bęben się obraca, żebra działają jak koło elewacyjne i podnoszą miazgę do poziomu czopa wyładowczego. Takie urządzenie pozwala utrzymać niski poziom miazgi w młynie i skraca czas przebywania w nim materiału z powodu zmniejszenia objętości miazgi.
Cylindryczny młyn kulowy (rys.2.) służy do rozdrabniania gruboziarnistego materiału. Taki młyn powinien mieć małą długość, ponieważ kule są równomiernie rozmieszczone na całej jego długości i otrzymują ten sam pęd podczas obracania. Średnica bębna cylindrycznego młyna kulowego powinna być tym większa, im większe są kawałki kruszonego materiału.
Rys. 3. Młyn rurowy kulowy.
Cylindryczny młyn kulowy (rys.2.) służy do rozdrabniania gruboziarnistego materiału. Taki młyn powinien mieć małą długość, ponieważ kule są równomiernie rozmieszczone na całej jego długości i otrzymują ten sam pęd podczas obracania. Średnica bębna cylindrycznego młyna kulowego powinna być tym większa, im większe są kawałki kruszonego materiału.
Rys. 3. Młyn rurowy kulowy.
W rurowych młynach kulowych mielnik działa na zmielony materiał dłużej. Bęben takiego młyna jest wyłożony od wewnątrz prętami krzemiennymi lub kamykami krzemiennymi na cemencie. Materiał stale wchodzi z jednego końca bębna wzdłuż jego osi przez lejek załadunkowy i wychodzi z przeciwległego końca bębna przez jego ścianę czołową lub otwory w ścianach. Młyn rurowy kulowy (rys. 3) wyposażony w napęd podobny w konstrukcji do napędu walcowni. Centralny wał napędowy ma na końcach frezowane występy i wgłębienia, które wchodzą do odpowiednich sprzęgieł. W takim urządzeniu przemieszczenie osiowe młyna nie jest przenoszone na reduktor lub silnik elektryczny.
Rys. 4. Cylindryczno-stożkowy młyn kulowy.
Należy zauważyć, że wydajność młynów kulowych zależy od wielkości średnicy bębna i stosunku między średnicą a długością bębna. W krótkich młynach kulowych mielenie jest grubsze, i aby osiągnąć wymaganą drobność mielenia, konieczne jest zwrócenie dużej ilości materiału z klasyfikatora do młyna, co prowadzi do jego przeciążenia. W długich młynach kulowych mielenie odbywa się tylko w ich przedniej części; obecność kul w pozostałej części bębna tylko zwiększa zużycie energii.
Młyny bębnowe są produkowane z jedną komorą mielenia (krótkie i długie) oraz z dwiema lub więcej komorami (długie i rurowe). Jednokomorowe młyny ciągłe są głównym sprzętem do mielenia w zakładach przetwórczych.