回转窑是最常见的过程工业设备中，它通常被用于干燥、加热或使固体物料发生反应。一般来说，这三个过程往往都是密不可分的。回转窑被广泛地应用于各种涉及固体处置的工业过程中，包括:混合、干燥、加湿、加热、冷却、焚烧、锻烧、烧结、减容减量以及气一固两相反应过程等。回转窑在工业过程中最常见的用途是用于水泥制造业，同时回转窑在冶金矿业生产过程中也扮演着重要的角色。
从过程工业应用的角度来讲，回转窑的设计和运行主要应考虑以下四个重要因素:物料在回转窑内的运动、传热、气-固传质和反应速度。在这四个主要因素中，传热是其中最重要的一个方面，原因在于:在各种过程工业生产中，恰恰是传热的速率决定了回转窑的性能和在实际生产中的表现。传热不仅是回转窑加热段的限制因素，同时也是回转窑反应区性能的制约因素之一。对于这一点可以从己经发表的许多关于回转窑传热研究的文章中得到验证。然而，涉及回转窑模型的第一篇文献并不是关于传热模型的，而是物料在回转窑内的运动特性模型，所作的试验数据的基础上，完成了第一个回转窑内物料颗粒运动模型。
回转窑内的质量传递过程一直没有引起太多的关注，直到1998年人们才逐渐认识到传质问题的重要性。对于物理过程明显的干燥、加湿过程，以及反应速率非常高的气固反应系统，如焚烧系统，传质问题在整个过程中尤为重要。国外某专家在回转窑模型中加入了反应器模型，发现扩散和表层现象对物料颗粒在回转窑内的运动特性同样重要。
国内目前的研究重点在于回转窑内的传质与传热。从实际工程应用中，固体物料是在沿回转窑内轴向运动的过程中被逐渐加热、冷却、干燥或反应的。这可以被看作是一个化学反应的过程，加热过程可以被当作是化学反应过程的特例来处理。在颗粒从回转窑入口向出口运动的过程中，视回转窑操作条件不同，自由空间里的气体也与颗粒顺流或逆流方向运动。因此在沿回转窑轴线方向上的任一点处，我们都可以得到一组关于气固两相的边界条件。
