焦炭作为高炉炼铁过程中不可或缺的原料之一,在高炉内除发挥还原剂和热源的作用外,还起着料柱骨架作用以保证炉料的正常下行以及煤气上行。随着高炉大型化、智能化以及“碳中和、碳达峰”的环境政策要求下,如何逐步保证高炉焦炭的质量以及高效利用显得尤为重要。焦炭在高炉内由于受到溶损反应、渣铁侵蚀等诸多因素的影响而出现明显的质量劣化,主要表现为其自身粉化以及结构的演变。风口取样分析已经成为钢铁企业了解高炉焦炭劣化情况的重要方式,通过取样焦炭的性能分析能间接了解高炉的运行情况,从而进行炉料结构调整以及为适宜的焦炭选择提供参考。以往研究多关注于分析风口中心线上焦炭的各种特征而忽略了焦炭性能参数变化与其劣化的联系。因此,本文结合风口取样焦炭的理化性质及各类结构,并通过主成分分析影响风口中心线上焦炭劣化差异的原因。首先,以国内某大型高炉的风口取样焦炭及入炉焦炭为研究对象,进行了焦炭与渣铁的分离,通过粒度分布的统计确定了风口中心线上三个取样区域。借用全自动工业分析仪、XRF、XRD等设备对焦炭的理化性质进行了分析。研究表明,回旋区焦炭的平均粒度保持在20 mm以上,炉膛中心区域焦炭粒度表现为偏低且相近,回旋区深度为1.95 m,略高于同类型高炉均值;单位质量焦炭的渣铁夹杂量在炉墙区域更大且与粒度变化一致,证明了渣铁对焦炭的粉化影响;灰分及矿物分析结果表明鸟巢层焦炭灰分含量较高,而炉膛中心区域焦炭碱金属含量高,且以镁铝尖晶石为主的矿物在该区域更加突出,综合认为矿物及渣铁是影响死料柱区域焦炭严重粉化的重要因素。其次,采用图像法、氮气吸附法、偏光显微镜、拉曼光谱仪、SEM-EDS从微观层面研究了风口焦炭的结构差异,并定性研究了结构参数及其粒度的关系。研究表明,鸟巢区焦炭的大孔结构在风口中心线上表现更突出,且炉墙区域焦炭的平均孔面积与微孔孔容均与粒度变化一致,说明孔隙扩张对较大粒径焦炭劣化的影响;各向同性组织、破片状组织、镶嵌组织分别在沿着死料柱三区域焦炭中表现明显,其与焦炭经历的气化反应程度有关,造成粉化差异;风口焦的碳堆积高度（Lc）相较于原始焦炭有所提升,但不同区域焦炭Lc、拉曼参数AD/AG变化规律表明影响焦炭碳结构的因素不仅有温度,还可能有渣铁。此外,碳有序性及无定形碳均在粒径较小焦炭中表现更明显,且大芳香环团簇的转变对焦炭的粉化起着重要作用。形貌分析说明焦炭的劣化由气孔边缘开始发展,边缘存在的矿物对其粉化具有一定的促进作用。最后,采用SPSS软件并结合主成分分析研究了各类特性参数与焦炭粒度间的联系。结果表明灰分对焦炭粉化的影响主要在炉壁区域,碱金属则主要影响炉膛中心区域焦炭;孔隙结构如大孔结构对炉墙区粒径相对较大焦炭的影响更明显,而微孔结构对炉膛中心焦炭影响更大;微晶结构及粒度联系结果表明温度相较于渣铁依旧是影响焦炭石墨化进程的原因,且对炉墙区焦炭影响明显;此外,与碳溶反应相关的显微组织以及拉曼结构与焦炭粒度联系大,且主要影响鸟巢区域焦炭,进一步采用回归分析发现焦炭的粒度与其性能参数间的线性相关性较弱。