在直接水冷半连续铸造时, 铸锭凝固时的热交换过程大致可以分为三个阶段:
首先, 当液态金属浇入结晶器时, 与冷的结晶器壁接触, 迅速进行热交换且快速凝
固, 形成硬壳而使金属成型。 在这个阶段, 热量是通过结晶器壁传给水的, 称为一
次冷却。 一次冷却所带走的热量约为铸锭总热含量的10%~15%。 接着, 由于结
晶器壁使铸锭快速凝固的结果, 铸锭在径向轻微收缩, 在铸锭和结晶器壁之间形成
气隙, 因为空气的热导率比铝小得多, 这时的热交换下降到最低程度, 这是铸锭热
交换过程的第二个阶段。 当铸锭从结晶器中出来受到结晶器下面的喷水冷却时, 热
交换又强烈进行, 铸锭迅速凝固。 在这个阶段, 热交换是通过已凝固的铸锭和水之
间进行的, 称为二次冷却。 二次冷却所带走的热量约为铸锭总热含量的 70%~
80%。 还有人把铸锭在水槽中的冷却称为三次冷却。 通常, 三次冷却带走的热量不
多。 对铸锭结晶过程的影响较小。