在熟料燒結過程中，生料入窯后，在從回轉窯的窯尾向窯頭運動的過程中逐步被加熱，其組分發生一系列的物理化學反應，有效成分生成可溶性鋁酸鈉和鐵酸鈉，雜質生成不溶性的硅酸二鈣和欽酸鈣等化合物。燒結過程不僅可完成預期的反應，還能使熟料具有一定粒度和強度。

 生料在回轉窯中的反應是分階段進行的。由于回轉窯有一定的斜度和轉速，生料從冷端向熱端移動，分別經過烘干、預熱、分解、燒結和冷卻五個階段成為熟料。與此對應，回轉窯也大致劃分為烘干帶、預熱帶、分解帶、燒結帶和冷卻帶。生料在各帶中所進行的物理化學變化分別敘述如下：

1、烘干帶

 烘干帶的主要作用是蒸發生料漿中的物理水(即附著水)。60℃左右的生料漿由噴槍噴入窯內后，在霧化狀態與窯內熱氣流進行逆向換熱，并在降落與返回窯灰混合的過程中蒸發出大量水分，成為粉狀生料，隨窯的轉動向窯頭方向移動。通常把刮料器所占據的長度看成是烘干帶，約占窯長的15-20%。生料在烘干帶被加熱到120℃左右，生料中水分含量要求低于10%，以避免生成泥漿圈或結皮。

窯氣溫度由700-800℃下降到180-250℃左右，影響回轉窯燒成帶的溫度。窯頭各帶產生的窯灰隨同窯氣進入烘干帶后，一部分與霧化料漿混合碰撞，失去動能而沉降。同時，由于大量水分蒸發，窯氣流速很大，另一部分窯灰和料漿霧化后的細顆粒生料隨同窯氣出窯，由收塵系統收集后返回窯內，構成窯灰循環。

2、預熱帶

 預熱帶是指生料溫度由120℃左右提高到，600℃左右的一段。出烘干帶的生料含有10%左右的物理水和結晶水，在預熱帶被脫除。預熱帶發生的主要反應是脫掉硅渣、一水鋁石、高嶺土等水合物中的物理水和結晶水。

3、分解帶

 分解帶是指干生料由600℃被加熱到1000℃左右的一段。在分解帶，物料的固相反應開始，各種碳酸鹽開始分解，并隨溫度升高，鋁酸鈉、鐵酸鈉的生成反應劇烈進行。

4、燒結帶

 燒結帶實際就是完成燒結反應的那一段，通常認為是窯內掛有窯皮的那段窯的長度。該帶長度是火焰長度的1.4-1.6 ，約占窯長的5-10%。物料在此帶的溫度由1000℃左右被加熱到1200-1300℃，燃燒產物窯氣的實際溫度約為1500℃左右，是窯內溫度 的帶。

 燒結過程必須使被燒結的物料盡可能充分的生成鋁酸鈉、鐵酸鈉、原硅酸鈣和偏欽酸鈣，這樣才能在熟料的溶出過程中，將其中的有用成分(氧化鋁和氧化鈉)溶出而與雜質分離。

5、冷卻帶

 冷卻帶是指從窯皮前端到窯頭的一段。熟料由燒結帶進入這里并由二次空氣和窯頭漏風冷卻，逐漸降溫到1000℃左右，進入冷卻機。冷卻帶的熟料仍在繼續完成燒結反應。此帶的主要作用是避免急劇冷卻造成最終產物微晶不能長大而影響熟料質量，同時還可以加熱二次風。冷卻帶的長度約占窯長的5-7%，進入本帶的二次空氣溫度為400-600℃。