回轉窯內的物料運動
回轉窯窯尾高，窯頭低，斜度為3%左右，以1~3r/min的轉速旋轉，物料從預熱器由窯尾進入，從窯頭卸出窯外進入冷卻器。石灰石在從窯尾至窯頭的運動中受熱分解。窯頭設有燃燒器向窯內供熱。
燃燒所產生的煙氣在窯尾負壓的作用下，由窯頭向窯尾流動，并由窯尾排出。
物料與煙氣逆向運動，首先經預熱器預熱，然后原料由窯尾均勻喂入窯內。在窯體的旋轉過程中物料從窯尾向窯頭移動，從窯頭卸出窯外，進入冷卻器內進行冷卻。
在回轉窯內由于窯的轉動物料顆粒在摩擦力、重力及離心力作用下產生運動，其運動的形式有橫斷面的滾動和由于窯的斜度而形成的軸向運動。
橫斷面上的物料運動狀態依窯的轉速不同分有：下滑運動、翻塌運動、滾落運動、拋落運動等形式。
下滑運動是在窯轉動速度較低，物料與爐襯間摩擦力較小，不足以帶動提升物料或提升高度很小，在物料重力作用下不斷產生少量上移和滑落，在物料顆粒之間處于相對靜止狀態。這種狀態下，物料與氣流之間的對流傳熱基本處于停止狀態，輻射傳熱和窯襯對物料的傳導傳熱也只限于物料的表面層。由于物料與窯襯之間長期處于相對運動狀態，窯襯易磨損，物料易粉化。下滑運動狀態對回轉窯煅燒工藝不利，應避免產生。
翻塌運動是在窯轉動速度較低，物料與爐襯之間沒有足夠大的摩擦力，物料可以被提升較大高度，并斷續地以顆粒集團方式向下翻落。這種運動狀態從傳熱角度來看是不理想的，而且物料之間、物料與爐襯之間沖擊力大，物料易破碎。因此翻塌運動也不是回轉窯煅燒工藝理想的運動狀態。
滾落運動是當窯的轉速不斷提高至某一臨界速度，物料便從翻塌運動過渡到滾落運動狀態。傾斜的料面上物料沿斜面連續滾下，料層中有穩定的運動層，物料與爐襯無相對運動，運動沖擊較小。斷面上單位時間被提升的物料量相等，物料有一個穩定的傾斜表面。此種情況物料受熱均勻，傳熱效果較好。因此滾落運動是回轉窯煅燒工藝理想的運動狀態。
拋落運動是在窯的轉速進一步加大，物料在離心力作用下，被提升高度加大，又在重力作用下被拋落下來，此時物料立刻離開料面，沿著拋物線軌跡落下。物料之間，物料與爐襯之間沖擊力大。這種運動狀態也不是回轉窯煅燒工藝所希望的。
回轉窯內橫斷面上物料運動狀態受窯轉速、填充率、物料物理性質及窯半徑等多種因素影響。
回轉窯內物料的偏析。回轉窯內物料分布不均勻的現象稱為“偏析”，主要指的是物料粒度分布不均勻。由于偏析可能帶來顆粒之間受熱效果的差異，受熱幾率大的可能產生過熱，受熱幾率小的可能產生生燒，從而影響煅燒質量。實驗研究表明，回轉窯內物料顆粒運動的軌跡為：物料顆粒從物料表面層向下運動，進入下面的提升層，其運動停止點因物料不同而不同。各顆粒的運動軌跡是以回轉窯軸線為中心的同心圓，由于顆粒狀物料運動過程中的自行篩分作用，大顆粒集中在表面層。大顆粒流動性較好，在斜面上流動速度大，形成了大顆粒停止點在下部，較小顆粒停止在上部，即形成了橫斷面上物料顆粒分布的不均勻性，大顆粒集中于表面，小顆粒集中于物料層中心。由此看來回轉窯所用原料的粒度直徑比愈小愈好，必要時采用分級入窯的操作工藝。
回轉窯內物料的運動情況直接影響物料在窯內的受熱時間、受熱面積；影響料層溫度的均勻性和氣體與物料表面的溫差，從而影響傳熱過程；影響煅燒物料的質量和產量。
物料在回轉窯運動情況如下圖所示。假設物料處于理想運動情況，即不考慮物料顆粒在窯壁上和料層內的滑動，以及物料顆粒大小對物料運動的影響。隨著窯的回轉，A點物料由于摩擦力的作用與窯壁一起像一個整體一樣慢慢升起，直到傾斜的物料層表面與水平所構成的夾角大于物料運動力學靜止角時，物料在重力作用下才會沿料層表面滑落下來。又由于回轉窯是傾斜安裝的，所以A點的物料顆粒不會落回到原來的A點，而是落在同B點同在一條垂直投影線上的C點。這樣物料在筒體的軸線方向就向錢移動了一段距離CA。在C點又重新被帶回到D點，落在E點上，如此不斷前進。
當然回轉窯內物料運動的情況并非那么簡單，而是非常復雜的，影響速很多，因此想要用簡單的公式來準確計算物料在窯內各帶的運動速度也是比較困難的。
回轉窯內的氣體運動
回轉窯內氣體流動對燃料燃燒和傳熱過程有著直接的影響，進而也影響著回轉窯的正常操作和產品的產量、質量。
在回轉窯內氣體流動的方向都是由窯頭向窯尾流動。促使這種流動的方法有兩種：一是自然抽風，即利用煙囪產生的抽力使窯內氣體流動；另一種方法是強制通風，即用風機驅使窯內氣體流動。目前絕大多數回轉窯采用后一種方法。
窯內氣體沿著窯的長度方向由窯頭向窯尾流動時，氣體的溫度和組成都在不斷地發生變化，因此流速也在不斷發生變化。窯內氣體流速的大小，一方面影響對流換熱系數，因而影響傳熱速率、窯的產量和熱耗；另一方面也影響窯內飛灰生成量，影響原料消耗系數。當流速過大時，傳熱系數增大，但氣體與物料的接觸時間減少，總傳熱量反而會減少，表現為廢氣溫度升高，熱耗增大，飛灰增多；相反流速低，傳熱速率低，產量會有顯著下降。
氣體通過整個窯體的阻力，主要來源于窯內流動的摩擦力，窯內阻力的大小主要決定于氣體流速的大小。一般情況下回轉窯每米窯長流體阻力位6~10Pa。通常回轉窯“零”壓點一般控制在窯頭附近，這樣根據窯筒體的長度大致可以估算窯尾出所需的壓力。