石油焦粉雾化后。以高速紊流状喷人窑内，在与高温助燃空气结合的过程中，通过辐射和对流被迅速加热到燃点。焦粒中的挥发分挥发形成可燃分子。与在蓄热室就已达到燃烧活化状态的氧气分子发生化学反应而燃烧。大部分在焦粒表面强烈燃烧放热。石油焦粉在窑内的燃烬率，主要由燃料在窑内的停留时间与完全燃烧总时间决定。燃料在窑内的停留时间，由燃料雾化速度决定。完全燃烧总时间与炭粒半径的平方成正比。与反应气体的初始浓度成反比。
石油焦粉以固定碳燃烧为主，燃烧特性类似于无烟煤，在常温下难以点燃。因此。石油焦粉直接喷入窑内燃烧时。必须采用特殊的技术措施使固定碳颗粒充分加热和热解，经过合理配风，使石油焦粉快速点燃和燃烬。
石油焦粉的燃烧过程为：焦粉与高温助燃风混合→吸热着火→挥发分燃烧→炭黑燃烧→燃烬。
