沸腾焙烧是流态化技术在冶金工业上的具体应用，为达到下一步冶金工序的要求，将物料进行氧化焙烧、半氧化焙烧、还原焙烧、硫酸化焙烧或半硫酸化焙烧等作业的热工设备。
沸腾焙烧炉的工作原理是将空气从炉底送入，经空气分布器进入炉内，当空气以一定的流速自下而上地吹过颗粒状料层，整个料层在空气的搅动下，炉料粒子互相分离，并上下翻腾，只要风速不超过一定限度，炉料粒子就在一定的高度范围内处于悬浮状态，造成矿粒与气体接触的最好条件，使焙烧过程气固间热交换速度快，反应十分激烈，并且料层温度均匀。通过控制焙烧温度、炉料停留时间、鼓入不同成分的气体等措施，可实现不同目的的焙烧作业。沸腾焙烧炉产出焙砂质量好，生产率高，操作简单，便于实现生产连续化和自动化等一系列优点，因此在冶金工业中得到广泛应用。例如，锌精矿、铜精矿的氧化焙烧和硫酸化焙烧，金精矿、含钴硫铁精矿的硫酸化焙烧，锡精矿的氧化焙烧，高钛渣的氯化焙烧，汞矿石焙烧，富镍冰铜氧化焙烧，镍精矿半氧化焙烧，含镍钴红土矿的加热和还原也利用沸腾炉进行生产。
北京有色冶金设计研究总院开发的浆式进料沸腾焙烧炉，已于1992年成功地用于中原黄金冶炼厂大型工业生产。其优点在于省却丁精矿干燥工序，锡精矿熔炼电炉用耐火材料避免了粉尘污染及精矿飞扬损失；焙烧温度易于调节；该岗位操作环保条件好。
沸腾炉焙烧的缺点是烟尘率高，达到20%～55%，给烟气净化处理增加复杂性。
炉体不同部位的结构和使用的耐火材料分述如下：
(1)炉底气体分布装置。炉底气体分布装置对炉内物料沸腾状态、增强气固接触、防止滞留物料，起着关键的作用，是焙烧炉正常生产很重要的部件。它必须满足下列要求：
一、能支承炉内物料；
二、能均匀分布气体并创造良好的起始流态化条件；
三、能抑制聚式流态化。
原生不稳定性的恶性引发。也就是要考虑气体从气体分布装置喷出的一瞬间的流型和湍流程度，创造一个良好的气固接触条件。
炉底气体分布装置结构是两种耐火材料构成隔热层的气体分布装置。隔热层一般厚度为230～250mm。两种耐火材料组合成隔热层的上层抹面厚度为50～l00mm, 单一耐火材料隔热层耐火浇注料为铝酸盐耐火浇注料，
(2)炉墙砖体。炉墙内衬一般采用耐火粘土砖砌筑，近年来新建的大型沸腾炉采用高铝砖砌筑，在粘土砖或高铝砖外面，砌筑保温砖（硅藻土砖或高强轻质粘土砖），在保温砖与炉壳钢板之间填充绝热材料（石棉板、硅藻土）。
(3)燃烧道砖体。沸腾焙烧炉沸腾层以上视炉膛直径大小设有1～4个燃烧器，供烤炉和开炉加热炉料用，由于沸腾炉为圆柱形炉墙，而锥台形燃烧道要倾向沸腾层料面，使燃烧道砖体均为异型砖，给设计和制造带来很大困难，且每一砖型的用砖数量有限，因此多数设计均用铝酸盐水泥耐火浇注料在现场浇制，给砖块的设计、制造、现场施工都带来方便。
(4)炉顶结构。沸腾焙烧炉球形炉顶采用耐火砖砌筑或耐火浇注料浇灌而成。耐火砖砌筑的球顶，球顶厚度常采用230mm、250mm或300mm，视炉膛直径大小而，耐火砖砖形需根据球顶直径大小而配置若干种异型砖，搭配砌筑或按每环一个砖型砌筑，常用砖体材质为耐火粘土砖或高铝砖。在耐火砖球顶外敷设约200mm左右绝热材料，
绝热材料常选用轻质粘土砖、硅藻土、矿渣棉、蛭石及膨胀珍珠岩等。
耐火浇注料捣制成的炉顶，由于浇制炉顶的整体性较好，施工过程较简单，因此在中小型炉子上得到采用。
浇注炉顶可采用整体式浇注，也可根据炉顶直径大小分数片浇注，通常分作6～8片。浇注炉顶厚度一般为200～250mm。在炉顶上部再敷设100～150mm绝热材料，如矿渣棉、蛭石等，上部盖18号25mm×25mm铁丝网，表面用1:2水泥砂浆抹面。
(5)其他。在炉体上尚设有投料口、排料口、人孔门，冷却装置的安装门洞、炉膛上部清理孔及排烟口等所用耐火材料的材质与炉墙相同。
