由于回转窑钢板层外表面与空气相接触，必然两者之间发生对流换热。对流换热是流体与壁面间的热量传递现象，即对流换热是当流体相对于壁面产生位移时，在流体和壁面间的温差作用下所发生的热量传递现象。
根据流体运动产生的原因，对流换热可分为自然对流换热和受迫对流换热两种。自然对流换热是由于壁面对流体局部加热(或冷却)引起的，受热的那部分流体因密度减小而上升，附近密度较大的冷流体就会流过来补充，这样就发生了热量传递现象;受迫对流换热是流体掠过壁面的运动在外力作用下发生进行热量传递。本系统中回转窑钢板层外表面与空气之间的对流换热属于自然对流换热。流体与壁面之间的对流换热与流体的物理特性、速度、温度和流动空间有关，也与壁面温度、形状、大小和位置等有关。为了便于计算和分析，在综合前人大量实验的基础上，1702年牛顿提出了对流换热的计算公式:
Q=S·h·△t
式中，Q—对流换热的热流量;S—流体与壁面接触的面积，即壁面换热面积；H—流体的换热系数;△t—壁面温度与流体的主流温度差。
上述公式中，实质上只是换热系数的定义式，它没有对对流换热提供任何本质性的简化。只不过把对流换热过程的一切复杂因素和计算上的困难都转移到换热系数上了，因此影响对流换热的因素，也都影响换热系数。
而常用的换热系数的计算公式，一般都是采用数学分析和实验研究相结合的方法整理出来的，首先分析所研究的对流换热现象，运用相似理论的积分类比法和相似转换法等，把对流换热的影响因素及其函数关系，变为由某些物理量组成的无因次准则之间的函数关系，得出该对流换热情况下，准则之间的具体函数形式，以供与其相似现象的分析与计算使用。
无限空间中的自然对流换热是指流体处于很大空间，这时换热面附近的流体自由运动不会受到其它表面的干扰。根据资料可知，对于沿水平方向放置的圆柱体，在无限空间中的自然对流换热情况下的准则关系为努塞尔特准则。
