Een kogelmolen is een horizontale cilinder die gedeeltelijk gevuld is met stalen kogels (of soms andere vormen) die om zijn as draait, waardoor de kogels een tuimelende en cascaderende werking krijgen. Materiaal dat door de molen wordt gevoerd, wordt verpletterd door impact en vermalen door slijtage tussen de kogels.
De maalmedia zijn meestal gemaakt van hoogchroomstaal. De kleinere kwaliteiten zijn soms cilindrisch ("kiezels") in plaats van bolvormig. Er bestaat een rotatiesnelheid (de "kritische snelheid") waarbij de inhoud van de molen door centrifugale werking gewoon over het dak van de molen zou rijden.
De kritische snelheid (rpm) wordt gegeven door:nC = 42.29/√d, waardis de binnendiameter in meters. Kogelmolens werken normaal gesproken op ongeveer 75 procent van de kritische snelheid, dus een molen met een diameter van 5 meter zal rond de 14 tpm draaien.
De molen is meestal verdeeld in ten minste twee kamers (hoewel dit afhankelijk is van de grootte van de invoer - molens met een rollenpers zijn meestal eenkamer), waardoor het gebruik van verschillende maten maalmedia mogelijk is. Bij de inlaat worden grote ballen gebruikt om klinkerknollen (die een diameter van meer dan 25 mm kunnen hebben) te verpletteren. De kogeldiameter ligt hier in het bereik van 60-80 mm. In een tweekamermolen zijn de media in de tweede kamer typisch in het bereik van 15-40 mm, hoewel media tot 5 mm soms worden aangetroffen. Als algemene regel geldt dat de grootte van media moet overeenkomen met de grootte van het materiaal dat wordt gemalen: grote media kunnen niet de ultrafijne deeltjes produceren die nodig zijn in het voltooide cement, maar kleine media kunnen grote klinkerdeeltjes niet breken. Vroeger werden er molens gebruikt met maar liefst vier kamers, die een strikte scheiding van mediaformaten mogelijk maakten, maar dit wordt nu zeldzaam. Alternatieven voor meerkamermolens zijn:
paar molens, die in tandem draaien, geladen met media van verschillende grootte.
gebruik van alternatieve technologie (zie rolpersen hieronder) om de klinker te verpletteren voordat deze fijngemalen wordt in een kogelmolen.
Er wordt een luchtstroom door de molen geleid. Dit helpt de molen koel te houden en verwijdert verdampt vocht dat anders hydratatie zou veroorzaken en de materiaalstroom zou verstoren. De stoffige afvoerlucht wordt gereinigd, meestal met:zakkenfilters.
