A mészforgó kemence magszerkezete egy hosszú, hengeres kemencehéjból áll, enyhe dőléssel. A kiváló-minőségű acélból készült kemencehéj belső fala magas-hőmérsékletnek ellenálló tűzálló anyagokkal van bélelve, amelyet futókerék-szerelvények támasztanak alá, és egy sebességváltó rendszer lassú forgásra hajtja (tipikus 1–4 fordulat/perc fordulatszámmal). A teljes rendszer rendszerint kiegészítő berendezésekkel van felszerelve, beleértve az előmelegítőt, hűtőt, égőt és porgyűjtőt, amelyek integrált, folyamatos égetési folyamatot alkotnak.
Működési elve az ellenáramú hőcsere és a gradiens kalcinálás alapvető logikáját követi. A folyamat három fő szakaszra osztható:
1.Etetési és előmelegítési szakasz
A mészkő nyersanyag az adagolókészüléken keresztül jut be az előmelegítőbe, és a kemence forgása közben a gravitáció hatására lassan az alsó vége (kemencéktető) felé halad. Eközben a kemencefülke égőjéből befecskendezett tüzelőanyag (porszén, földgáz stb.) elégetése során keletkező magas hőmérsékletű füstgáz tengelyirányban a kemence mentén a kemencefedéltől a kemence végéhez áramlik. Ezalatt az áramlás során előzetes hőcsere megy végbe a füstgáz és az ellenmozgó anyag között, fokozatosan emelve az anyag hőmérsékletét, hogy teljes legyen a nedvesség elpárolgása, és felkészüljön a karbonátos előmelegítésre és lebontásra.
2. Kalcinációs és bomlási szakasz
Amikor az anyag belép a kemence közepén lévő magas-hőmérsékletű zónába (1200–1400 °C-ig), teljes mértékben érintkezik a magas-hőmérsékletű füstgázzal, miközben folyamatosan forog a kemence forgásával. A mészkő (CaCO₃) intenzív bomláson megy keresztül, így égetett mész (CaO) és szén-dioxid (CO₂) keletkezik. A folyamatos forgatás egyenletes melegítést biztosít, hatékonyan megelőzve az alul-vagy túl-helyi égetést-. Ez a fő oka a forgókemencékben a termék stabil minőségének.
3. Hűtési és kisütési szakasz
Az égetett égetett mész tovább halad a kemencefülke felé, és belép a hozzá tartozó hűtőbe, ahol hőt cserél a hideg levegőbe fújt-l. Az égetett meszet szobahőmérsékletre lehűtik és kiürítik, míg a hideg levegő a hő elnyelése után forró levegővé válik; egy része újra felhasználható égésként-, és a levegőt visszatámassza a kemence fedelébe a hővisszanyerés érdekében. Végül a magas hőmérsékletű füstgázt kivezetik a kemence végéből, és poreltávolítással, kéntelenítéssel és denitrifikációval kezelik, hogy a kibocsátás előtt megfeleljenek a környezetvédelmi előírásoknak.
