分解炉属于高温气固多相反应器，主要用来保持物料顺利地分解并使之输送到窑内煅烧，现代新型干法水泥窑在分解炉出口处碳酸钙分解率一般可达到90%~95%。其工作原理是在分解炉中同时通入预热后的生料、一定量的燃料及适量的热空气，在900℃（有的分解炉最高温度可达1000℃左右）以下的温度，使生料、燃料处于悬浮或沸腾状态下，进行无焰燃烧，同时高速完成传热与碳酸钙的分解过程：在几秒内，生料的碳酸钙分解率就可大85%~95%。分解炉内可以使用液体或气体燃料，也可用煤粉作燃料。
目前投产使用的分解炉型达30种以上，虽然各具特色，但其特点和所具有的功能则是共同的。按照分解炉内主气流的运动形式来分，分解炉有四种基本形式：旋流式、喷腾式、悬浮式及流化床式。
分解炉操作注意事项：
（1）及时正确调整燃料的加入量和通风量，保持炉中及出口气温稳定
（2）观察和检查炉内燃烧及排灰阀下料情况，发现结皮、堵塞或掉砖等及时处理。
（3）及时检查或清理预热器与分解炉链接管道，保证系统工作正常。
（4）操作中严格掌控系统内各点的温度和压力的变化，防止温度过高、过低现象的发生，保证分解炉的安全稳定运行。
分解炉用耐火材料，预分解炉的温度（主要指设置在设备壁面的热偶测试出的温度）一般不超过1200℃在这样的煅烧温度下，煅烧物料基本没有液相出现，基本上不存在结块和烧结。加之系统的热工状态比较稳定，因而分解炉中的耐火材料的配置不需要过高的耐火度，无需太高的强度。由于分解炉位于整个热气流的尾端，温度变化的频度和幅度较小，因此无需过高的热震稳定性。
由于分解炉均为静止设备，可用较大的设备外壳，容纳较多的耐火材料，因此可算用导热系数低的保温材料，降低设备外壳温度，达到节能的目的。由于分解炉形状较复杂，可选用在成型功能上较灵活的现场成型的耐火浇注料。
在水泥生料升温、分解过程中、碱、氯、硫等有害成分不断发挥、凝聚，反复循环而不断富集，要求耐火材料及其金属部件具有良好的耐碱硫化合物腐蚀的性能。
环境温度较高的分解炉部位耐火材料衬里表面，易受生料或煤中低熔融温度化合物结皮、堵塞并随温度升高而加重，严重影响生产，要求耐火材料具有良好的抗结皮性能。
分解炉系统内各部件体积较大，要求耐火衬内的材料具有较高的耐压和抗折强度。