מבנה הליבה של כבשן סיבובי סיד מורכב מקונכיית כבשן גלילית ארוכה עם נטייה קלה. עשויה מפלדה איכותית-, מעטפת הכבשן מרופדת בחומרים חסינים לטמפרטורה- גבוהה על הדופן הפנימית שלה, נתמכת על ידי מכלולי גלגל רכיבה, ומונעת להסתובב לאט על ידי מערכת הילוכים (עם מהירות סיבוב טיפוסית של 1-4 סל"ד לדקה). המערכת השלמה מצוידת בדרך כלל בציוד עזר הכולל מחמם מראש, מצנן, מבער ואוסף אבק, מה שיוצר תהליך חידוד מתמשך משולב.
עקרון העבודה שלו עוקב אחר ההיגיון המרכזי של חילופי חום נגד זרם וחידוד שיפוע. ניתן לחלק את התהליך לשלושה שלבים עיקריים:
1. שלב האכלה וחימום מוקדם
חומר גלם אבן גיר נכנס למחמם מראש דרך מכשיר ההזנה ונוסע באיטיות לכיוון הקצה התחתון (מנדף כבשן) תחת כוח הכבידה בזמן שהכבשן מסתובב. בינתיים, גז פליטה בטמפרטורה גבוהה- הנוצר משריפת דלק (פחם אבק, גז טבעי וכו') המוזרק ממבער מכסה המנוע של הכבשן זורם צירית לאורך הכבשן ממנדף הכבשן אל זנב הכבשן. במהלך זרימה זו, מתרחשת חילופי חום ראשוניים בין גז הפליטה לבין החומר המנוגד-, שמעלה בהדרגה את טמפרטורת החומר כדי להשלים את אידוי הלחות ולהתכונן לחימום מוקדם ופירוק קרבונט.
2. שלב החידוד והפירוק
כשהחומר נכנס לאזור הטמפרטורה הגבוהה-באמצע הכבשן (טמפרטורה של עד 1200-1400 מעלות צלזיוס), הוא יוצר קשר מלא עם גז הפליטה בטמפרטורה- הגבוהה תוך גלגול מתמשך עם סיבוב הכבשן. אבן גיר (CaCO₃) עוברת פירוק אינטנסיבי לייצור סיד חצוף (CaO) ופחמן דו חמצני (CO₂). נפילה מתמשכת מבטיחה חימום אחיד, ומונעת ביעילות תת--הסתייד או-הסתיידות יתר מקומית-זו הסיבה העיקרית לאיכות מוצר יציבה בכבשנים סיבוביים.
3. שלב קירור ופריקה
הסיד החריף המבודד ממשיך לנוע לעבר מכסה המנוע של הכבשן ונכנס למקרר התואם, שם הוא מחליף חום עם נשיפה-באוויר קר. הסיד החריף מקורר לטמפרטורת הסביבה ונפלט, בעוד שהאוויר הקר, לאחר ספיגת החום, הופך לאוויר חם; ניתן לעשות שימוש חוזר בחלק ממנו בתור בעירה-תומכת באוויר בחזרה למנדף הכבשן להתאוששות חום. לבסוף, גז פליטה בטמפרטורה- גבוהה נפלט מזנב הכבשן, מטופל בהסרת אבק, הסרת גופרית ודניטריפיקציה כדי לעמוד בתקנים הסביבתיים לפני הפליטה.
