In industriellen Hochtemperaturprozessen sind feuerfeste Zustellungen unverzichtbar. Die Optimierung feuerfester Zustellungen kann einerseits den vorzeitigen Verschleiß von verhindern, andererseits kann die Wirtschaftlichkeit durch effiziente Konfiguration erhöht werden. Das thermische und thermomechanische Verhalten von Feuerfestauskleidungen hat einen erheblichen Einfluss auf die Lebensdauer von Aggregaten für Pyroprozesse und wird von vielen Faktoren beeinflusst, beispielsweise der Konstruktion, der Feuerfestzustellung und den Prozessbedingungen. Die direkte Messung von Spannungen unter Betriebsbedingungen ist nahezu unmöglich und erschwert die optimale Auslegung. Die vorliegende Arbeit zielt darauf ab, das Zustellkonzept einer Stahlpfanne unter Berücksichtigung des Einflusses mehrerer Faktoren zu optimieren und das thermische und thermomechanische Verhalten vorherzusagen. Eine Reihe von der Taguchi-Methode zugerechneten Werkzeugen wurden zur Optimierung des Auskleidungskonzepts verwendet. Dazu zählen orthogonale Arrays (OAs), Varianzanalyse (ANOVA) und Signal-Rausch-Verhältnis (S/N). Zustellungskonfigurationen wurden durch OAs entworfen und Finite-Elemente-Simulationen mit der kommerziellen Software ABAQUS durchgeführt, um das thermische und thermomechanische Verhalten der Konzepte zu ermitteln. Die Signifikanz der Faktoren wurde durch ANOVA quantitativ burteilt und die optimalen Niveaus jedes Faktors durch S/N-Verhältnisse bewertet. Ein künstliches neuronales Backpropagation-Netzwerk (BP-ANN) wurde angewendet, um das Verhalten der Zustellung vorherzusagen. Die Ergebnisse zeigen, dass die vorgeschlagenen zwei Auskleidungskonzepte, die durch die Taguchi-Methode optimiert wurden, eine erhebliche Verringerung des Wärmeverlusts durch den Stahlmantel und der thermomechanischen Belastung an der Feuerseite der Zustellung ermöglichen. 128 Zustellungskonzepte wurden zum Training des neuronalen Netzwerkes herangezogen. Durch die Anwendung geeigneter BP-ANN-Modelle konnte damit eine hohe Vorhersagegenauigkeit erreicht werden. Die Bestimmtheitskoeffizienten betragen 0.9970, 0.9950, 0.9364 für die maximale Druckspannung an der Feuerseite der Zustellung, die Endtemperatur am Stahlmantel nach einer Charge und die maximale Zugspannung am Stahlmantel. Darüber hinaus wurden Richtlinien zur Definition der Mindestgröße des Trainingsdatensatzes, der Knotennummer in der verborgenen Schicht und der Wahl des Trainingsalgorithmus zur Optimierung der BP-ANN-Architekturen für die Zustellung der Stahlpfanne vorgeschlagen.