基于Fick定律和质量守恒定律,考虑石墨内衬中氧化反应、气体扩散和孔隙结构演化之间耦合作用,建立稀土熔盐电解环境下的石墨内衬试样的氧化扩散与孔隙结构演化数学模型,研究石墨内衬氧化扩散和孔隙结构演化过程。在二氧化碳环境下进行石墨高温氧化实验,采用CT显微技术获取试样孔隙结构图像,对CT图像进行二值化分割处理,统计计算孔隙率,将圆柱试样模型孔隙率、失重率的计算值与实验测试值进行对比验证,并对氧化腐蚀过程中圆柱试样二氧化碳浓度、孔隙率、失重率、氧化速率变化规律进行数值分析。结果表明:反应扩散与孔隙结构演化密切相关,氧化扩散会显著改变孔隙结构,孔隙结构演化会反过来影响氧化扩散进程;石墨内衬氧化扩散与孔隙结构演化受温度影响显著,温度越高,反应越快,孔隙率越大,槽体寿命越短。模型计算结果与实测结果基本一致,表明运用该模型对稀土电解槽石墨内衬在电解环境下氧化扩散与孔隙结构演化过程进行计算分析可行、有效。