Neste trabalho é abordado o comportamento térmico de um forno de fusão de cristal, baseando-se na análise experimental e simulação numérica para estudo do atual desempenho do equipamento e análise de alternativas que otimizem o processo e aumentem a eficiência energética do mesmo, além de reduzirem os custos. constituído por um pequeno forno de produção diária do tipo cadinho e um recuperador de calor para pré-aquecimento do ar de combustão, o equipamento queima gás natural. a partir da coleta de dados em campo, e análise dos gases resultantes da combustão, é feito o balanço energético experimental; a identificação dos pontos de entrada e saída de energia, bem como suas respectivas participações no processo térmico com o software comercial ees, além do estudo da estequiometria. empregando modelos matemáticos que representem os fenômenos físicos e químico que regem este problema, além dos dados coletados, é realizada a simulação numérica do forno no software comercial ansys cfx, sendo os resultados validados através da comparação numérica e experimental. de posse de um código computacional coerente, alternativas de configuração são estudadas visando otimizações energéticas e econômicas.