在熟料烧结过程中，生料入窑后，在从回转窑的窑尾向窑头运动的过程中逐步被加热，其组分发生一系列的物理化学反应，有效成分生成可溶性铝酸钠和铁酸钠，杂质生成不溶性的硅酸二钙和钦酸钙等化合物。烧结过程不仅可完成预期的反应，还能使熟料具有一定粒度和强度。
生料在回转窑中的反应是分阶段进行的。由于回转窑有一定的斜度和转速，生料从冷端向热端移动，分别经过烘干、预热、分解、烧结和冷却五个阶段成为熟料。与此对应，回转窑也大致划分为烘干带、预热带、分解带、烧结带和冷却带。生料在各带中所进行的物理化学变化分别叙述如下：
1、烘干带
烘干带的主要作用是蒸发生料浆中的物理水(即附着水)。60℃左右的生料浆由喷枪喷入窑内后，在雾化状态与窑内热气流进行逆向换热，并在降落与返回窑灰混合的过程中蒸发出大量水分，成为粉状生料，随窑的转动向窑头方向移动。通常把刮料器所占据的长度看成是烘干带，约占窑长的15-20%。生料在烘干带被加热到120℃左右，生料中水分含量要求低于10%，以避免生成泥浆圈或结皮。
窑气温度由700-800℃下降到180-250℃左右，影响回转窑烧成带的温度。窑头各带产生的窑灰随同窑气进入烘干带后，一部分与雾化料浆混合碰撞，失去动能而沉降。同时，由于大量水分蒸发，窑气流速很大，另一部分窑灰和料浆雾化后的细颗粒生料随同窑气出窑，由收尘系统收集后返回窑内，构成窑灰循环。
2、预热带
预热带是指生料温度由120℃左右提高到，600℃左右的一段。出烘干带的生料含有10%左右的物理水和结晶水，在预热带被脱除。预热带发生的主要反应是脱掉硅渣、一水铝石、高岭土等水合物中的物理水和结晶水。
3、分解带
分解带是指干生料由600℃被加热到1000℃左右的一段。在分解带，物料的固相反应开始，各种碳酸盐开始分解，并随温度升高，铝酸钠、铁酸钠的生成反应剧烈进行。
4、烧结带
烧结带实际就是完成烧结反应的那一段，通常认为是窑内挂有窑皮的那段窑的长度。该带长度是火焰长度的1.4-1.6 ，约占窑长的5-10%。物料在此带的温度由1000℃左右被加热到1200-1300℃，燃烧产物窑气的实际温度约为1500℃左右，是窑内温度 的带。
烧结过程必须使被烧结的物料尽可能充分的生成铝酸钠、铁酸钠、原硅酸钙和偏钦酸钙，这样才能在熟料的溶出过程中，将其中的有用成分(氧化铝和氧化钠)溶出而与杂质分离。
5、冷却带
冷却带是指从窑皮前端到窑头的一段。熟料由烧结带进入这里并由二次空气和窑头漏风冷却，逐渐降温到1000℃左右，进入冷却机。冷却带的熟料仍在继续完成烧结反应。此带的主要作用是避免急剧冷却造成最终产物微晶不能长大而影响熟料质量，同时还可以加热二次风。冷却带的长度约占窑长的5-7%，进入本带的二次空气温度为400-600℃。
