生料在旋風預熱器中完成預熱和預分解后，下一道工序是進入回轉窯中進行熟料的燒成。

在回轉窯中碳酸鹽進一步的迅速分解并發生一系列的固相反應，生成水泥熟料中的等礦物。隨著物料溫度升高近時，等礦物會變成液相，溶解于液相中的 和 進行反應生成大量 （熟料）。熟料燒成后，溫度開始降低。由水泥熟料冷卻機將回轉窯卸出的高溫熟料冷卻到下游輸送、貯存庫和水泥磨所能承受的溫度，同時回收高溫熟料的顯熱，提高系統的熱效率和熟料質量。