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由于石油资源的紧缺，导致炭阳极的生产成本提高，而我国的无烟煤资源比较丰富，采用煅烧无烟煤取代部分石油焦制备无烟煤基炭阳极符合当前的国情。本文研究了煅烧温度对无烟煤的结构和气化反应性的影响；无烟煤的存在对煤沥青热解缩聚行为的影响；B2O3和B2O3+Al2O3两种添加剂对无烟煤基炭阳极消耗的影响。主要研究结果如下：随着煅烧温度的升高，无烟煤的比表面积和孔体积呈降低趋势，无烟煤的气化反应性降低，碳微晶结构向有序化方向发展，特别是温度高于1500℃时，其有序化程度增加迅速。但要达到与煅烧石油焦同样的石墨化程度，低灰无烟煤需要更高的煅烧温度。从降低炭阳极的消耗考虑，应采用气化反应性低的无烟煤，建议采用1700℃煅烧的电煅无烟煤代替石油焦。无烟煤的存在改变了煤沥青的热解缩聚行为，使煤沥青的结焦率上升，沥青焦的碳微晶层间距缩小，层片堆砌高度增大，提高了沥青焦碳层片的定向排列，使沥青焦的结构更加有序，所以无烟煤的存在有利于降低煤沥青的消耗。B2O3对碳的气化不仅有抑制作用，还存在催化作用。添加2%的B2O3提高了石油焦和无烟煤的活性，对沥青焦的影响不大，但缩小了沥青焦与无烟煤、石油焦的活性差。添加2%的B2O3+Al2O3使沥青焦和石油焦的活性降低了，对无烟煤的影响不大，缩小了沥青焦与无烟煤、石油焦的活性差。从炭阳极CO2反应性分析中可以验证，B2O3和B2O3+Al2O3复合添加剂都能降低煤基炭阳极碳渣脱落和消耗速率。当B2O3含量为1%时，炭阳极脱落度和消耗速率为最低，对降低炭阳极的消耗最有利。当B2O3+Al2O3复合添加剂含量在1.5%时，对降低炭阳极的消耗最有利。这是由于添加剂的加入，导致沥青焦、石油焦和无烟煤的活性差异缩小，所以碳渣脱落量降低，炭阳极消耗减少。添加剂对炭阳极CO2反应性的影响机理可以理解为：从物理作用的角度看，炭阳极的空隙被阻塞，导致CO2气体无法进入，反应表面积减少，消耗速率降低。添加剂对炭阳极的影响还存在化学作用，添加剂的存在造成活性碳上的电子重新分布，沥青焦、石油焦和无烟煤的氧化被抑制或减小了沥青焦与石油焦、无烟煤之间的活性差，从而使炭阳极消耗减少。