Les broyeurs à boulets sont des tambours géants qui sont remplis entre 30 et 40% de leur volume avec une charge de broyage - dans ce cas, des boulets. Le diamètre des boulets est compris entre un et plusieurs centimètres pour répondre à l'application - plus petits pour des broyages fins et plus grands pour des applications plus grossières.
L'entrainement met en lente rotation le broyeur et le lit de boulets de broyage est ainsi activé, c'est-à-dire que les boulets sont soulevés puis impactent le produit. Les broyeurs à boulets fonctionnent généralement à 75% de la vitesse critique. La vitesse critique, calculée mathématiquement, est la vitesse à laquelle la force centrifuge entrainerait les boulets de broyage. Les broyeurs de 2 m de diamètre tournent donc en fonctionnement à environ 23 tours par minute, ce qui correspond à une vitesse périphérique de 2,4 m/s.
Un broyeur de cette taille avec ses boulets convertit environ 50 kW par m³ de charge. Le produit d'alimentation est alimenté en continu et est évacué à travers des fentes sur le côté opposé. Le débit peut être ajusté en fonction du nombre de fentes ouvertes. Le produit broyé est transporté - souvent pneumatiquement - et est chargé à un classificateur en aval. Le refus grossier est renvoyé au broyeur avec le produit alimenté.
