烧成窑内的温度场均匀与否是决定氮化制品烧成质量好坏和烧制周期长短的关键，均匀的温度场和合理的热工制度能有效提高生产率和降低能耗。全面解析窑内温度场有助于掌握烧成窑的运行状况和延长炉窑的使用寿命，对设计和改造炉窑设备、优化工艺参数具有指导意义。本文以横向课题“氮化制品烧成窑内温度场及流场的数值仿真及优化”为依托，以赛隆复合材料有限公司的氮化制品烧成窑(梭式窑和电窑)为研究对象，对烧成窑内的温度场进行了数值仿真与优化。本文的主要结论及创新点如下：1)深入研究了硅的氮化反应机理，建立了硅颗粒的氮化反应模型；以大型商业软件FLUENT为平台，建立了烧成窑的计算模型；将氮化制品内硅与氮气的反应热视为能量方程中的内热源项，首次实现了反应模型与计算模型的结合，并对氮化制品烧成窑内的温度场进行了数值模拟研究。2)深入分析了两种烧成窑内温度场的仿真计算结果，得出了烧制周期内的保温时间过长并不能有效改善温度场的结论；本文以实测数据为依据，数值计算所得梭式窑加热段的温度计算平均误差为10％，在反应段则为1％；电窑加热段的温度计算平均误差为5％，反应段为2％，进而验证了计算模型的正确性。3)通过分析烧成窑内的温度场规律，并提取特征数据，首次综合比较了梭式窑与电窑的优劣性，得出了梭式窑优于电窑的结论，为梭式窑技术在耐火材料工业中的推广提供了有力证据。4)以对烧成窑实际热工过程中温度场的数值计算结果为基础，以改善氮化制品质量、缩短烧制周期节能降耗为目标，首次对原有工艺进行了优化。优化后氮化制品的最高反应温度为1400℃，梭式窑与电窑的有效烧制时间分别缩短为实际工况下的87.1％和87.9％，单位能源成本可分别下降18.1％和13.2％。