本发明公开了一种冷轧轧辊加工用热处理装置，包括：退火炉、输送料台、输入组件和间断输出组件，输送料台固定安装于退火炉的出口端，输送料台的一端固定连接有延伸至退火炉内部的炉内支板，间断输出组件的数量为若干组并固定于输送料台和炉内支板的表面，输入组件活动安装于输送料台的表面。本发明中，通过设置输入组件和间断输出组件结构，利用输送料台表面的间断输出组件进行加热后轧辊的间断传动导出，并通过输入组件与外部已热处理降温后的轧辊重新导入退火炉内部，从而实现冷轧轧辊的反复热处理回火，实现自动输入与输出，避免人工送料的高温烫伤，无需大型叉吊车车辆的配合，提高工作效率。