鋼水注入結晶器后，除了受結晶器銅壁的強制冷卻外，還通過鋼水液面輻射散熱及拉坯方向的傳導散熱，其傳出熱量的比大約為30:0.15:0.03，因此連鑄坯凝固過程可以近似地看做鋼液向結晶器銅壁的單向散熱；所以鋼水的熱量是通過坯殼、氣隙、結晶器銅壁、冷卻水界面，最后由冷卻水帶走的。

A形成彎月面

由于鋼液與結晶器銅壁的潤濕作用，在鋼水與器壁接觸處形成了半徑很小的彎月面；彎月面的根部鋼水與水冷的器壁接觸，立即受到器壁激冷作用，迅速形成初生坯殼。彎月面對初生坯殼非常重要，良好穩定的彎月面可確保初生坯殼表面質量和坯殼的均勻性；當鋼水中上浮的夾雜物未被保護渣吸附，會降低鋼液的表面張力，彎月面半徑減小，從而破壞了彎月面的薄膜性能，彎月面破裂，這時夾雜物隨同鋼液在破裂處和銅壁形成新的凝固層，夾雜物會牢牢地粘在這個凝固層上而形成表面夾渣；帶有夾渣的坯殼是薄弱部位，還易引起漏鋼事故；因此保持彎月面穩定，最根本的辦法是提高鋼水的純凈度，降低夾雜物含量，同時選用性能良好的保護渣，保持彎月面薄膜的彈性。

B氣隙的形成

已凝固的高溫坯殼發生δ→γ相變，引起坯殼收縮，受收縮力的牽引坯殼離開器壁，氣隙開始形成；由于氣隙的形成，熱阻增加，坯殼通過器壁的散熱迅速減少；離開器壁的坯殼回熱升溫，凝固前沿的初生晶體還可能熔融。由于坯殼回熱升溫，其強度降低，在鋼水靜壓的作用下坯殼又緊貼器壁，散熱條件又有改善，坯殼增厚又產生了收縮力牽引坯殼再度離開器壁，就這樣周期性的離貼2～3次后，坯殼達到一定厚度，并完全脫離器壁，氣隙穩定形成。

在結晶器的角部區域，由于是二維散熱，最先形成的坯殼收縮力大，產生的氣隙也最大，鋼水的靜壓無法使角部的坯殼壓向結晶器器壁，因而在結晶器的角部從一開始就形成了永久性氣隙。

當坯殼開始周期性的與器壁離貼時，會使鑄坯表面發生變形，形成皺紋凹陷；同時還由于氣隙的形成，熱阻增大，凝固速度減慢，造成連鑄坯內部組織粗化，對連鑄坯質量也有一定的影響。

C坯殼的生長

拉出結晶器的連鑄坯必須有足夠坯殼厚度；一般而言，小方坯出結晶器下口其坯殼厚度在8～10mm；板坯應>15mm；在結晶器長度方向上坯殼厚度的增長規律服從凝固平方根定律。結晶器內坯殼厚度與鋼液的凝固系數、結晶器的長度及拉坯速度有關。

出結晶器的連鑄坯心部仍未凝固，在二次冷卻區內要繼續噴水或噴水霧強制冷卻才能完成結晶過程。