随着冶金工业的不断发展，炉窑煅烧技术日益完善，炉窑设备的工艺性能也更加得到重视。回转窑是最具代表性的窑炉设备之一，为了响应国家节能减排的号召，对回转窑的也提出了更高的要求，希望能够设计出能耗最优化且性能稳定的设备。要分析回转窑的能耗就必须对回转窑的传热过程进行研究。本文基于ANSYS Workbench平台，以某矿用回转窑为研究对象，运用Fluent软件模拟了该矿用回转窑燃烧火焰温度及所产生高温气流的温度场分布；模拟了回转窑引风机气流的速度场；进而建立了回转窑的三维数值模型，并通过稳态热分析得出了回转窑窑体的温度场和应力场分布云图。对模拟结果进行分析后发现，窑皮厚度均一时窑外壁部分长度内温度超过了400℃，且沿窑长方向温差较大，为保证托轮不因窑壁温度过高而影响正常工作，且使得沿窑长方向窑壁温度尽量均匀，提出采用变窑皮厚度的结构改进措施；回转窑局部位置出现较大的应力集中，进一步通过模拟得出了较优化的窑皮厚度和窑体结构,有效解决了上述问题。回转窑的传热过程比较复杂，本文对影响回转窑传热过程的几个主要热工因素进行了分析，通过对比模拟结果发现了各热工因素的影响规律，以此为基础对回转窑的生产工艺提出了一些指导。