本发明涉及一种富氧转底炉系统，属于冶金固废处理领域。包括转底炉、原料系统、烟气系统、煤气系统、氧气系统和氮气系统；所述转底炉上设有以煤气为燃料、以富氧气为助燃剂的转底炉富氧烧嘴；所述煤气系统设置有煤气预热器、原料系统设置有烘干单元，所述转底炉富氧烧嘴产生的热烟气一部分经余热锅炉回收热量产生蒸汽，一部分经煤气预热器进入烘干单元；还包括煤气预热和烘干单元烧嘴，该煤气预热和烘干单元烧嘴与所述煤气预热器相连接，在空气助燃或富氧助燃两种模式下运行。本发明富氧转底炉系统及工艺可使用各种热值的煤气，结合富氧燃烧方式，尤其能够充分利用钢厂的低热值煤气用于转底炉工艺，具有节约能源、减少碳排放等优势。