本发明公开一种利用热固载体处理轧钢油泥的热解装置，包括机架、热解反应器、排料机构、热固载体、油泥进料机构、电磁铁和残渣磁选机构；热解反应器安装在机架上，热解反应器填充有加热后的热固载体；排料机构用于按需排出热解反应器内的热固载体；油泥进料机构与热解反应器连接，油泥进料机构用于将轧钢油泥送入热解反应器内的热固载体上；残渣磁选机构位于热解反应器的下方，残渣磁选机构用于接收和输送经排料机构排出的热固载体和热解后的轧钢油泥残渣；电磁铁安装在机架上，电磁铁位于残渣磁选机构的上方。本发明对轧钢油泥进行资源化处理，避免其长期堆放对环境造成巨大危害，同时有效回收轧钢油泥中油分和铁资源。