回转窑的工艺操作主要是控制好窑内的温度梯度、煅烧带的长度、加料量和窑内负压4项。向回转窑内喷入的燃料和原料排出的挥发分燃烧后产生高温，在回转窑内形成3个温度带，即预热带、燃烧带和冷却带。预热带为窑体全长方向靠近窑尾的一段，原料从窑尾上方的加料管进入窑内，窑尾温度一般为800-900℃，原料从窑尾向窑头移动先经过预热带加热，排出水分及部分挥发分。煅烧带是窑内温度最高的一段，一般达到1300℃左右，高温煅烧应达到1450℃左右。煅烧带的长度受窑体长度及回转窑内负压的影响，在正常情况下约占容体长度的一半，煅烧带的温度与喷入燃料的数量及热值有关，同时与喷人燃料和挥发分是否充分燃烧有关，特别是煅烧挥发分较大的延迟焦时，燃料和挥发分的燃烧都需要有大量的空气，没有足够的空气助燃，窑内温度升不上去，但是空气量过多又会增加窑内原料的氧化损耗和增大废气量，煅烧延迟焦时仅靠窑头吸入空气是不够的，需要在窑体中部增加二次鼓风以补充空气。炭质原料在回转窑内燃烧时与高温火焰直接接触，因此氧化损耗比较大。20世纪80年代，中国炭素厂利用回转窑煅烧石油焦的炭质烧损一般为10%-20%，每吨煅后焦的能耗为1GJ左右。美国煅烧石油焦都在石油焦生产厂进行，而且主要使用回转窑，由于窑的密封件能较好，同时精确控制空气量，炭质烧损一般在7%以下，每吨煅后焦能耗只有0.4-0.5GJ。