本实用新型涉及含油污泥处理技术领域，提供了一种含油污泥分段连续热解实验装置，包括回转窑、螺旋送料机、搅拌组件和加热电炉。回转窑包括筒体、窑尾罩和窑头罩，螺旋送料机的进料端位于窑尾罩外，出料端穿过窑尾罩、并伸入到筒体内。搅拌组件包括搅拌轴、叶片和刮刀，搅拌轴位于筒体内、且两端分别与窑尾罩和窑头罩转动连接，叶片设置在搅拌轴上、且位于筒体的热解段内，刮刀设置在搅拌轴上、且位于筒体的炭化段内。加热电炉用于对筒体加热。本实用新型通过螺旋送料机将进料斗内的含油污泥连续送入回转窑内，搅拌轴上的叶片使得含油污泥在筒体内受热更均匀，搅拌轴上的刮刀能刮除筒体内壁上的含油污泥，使其不容易在筒体的内壁上结焦。