При непрерывной разливке устанавливается состояние равновесия между подводимым и отводимым теплом. Внутри заготовки образуется фронт кристаллизации (форма поверхности кристаллизации), так называемая лунка (зона раздела жидкого и твердого металла), которая сохраняет свое стабильное расположение относительно изложницы-кристаллизатора до тех пор, пока удерживается тепловое равновесие (установившийся тепловой процесс). При изменении количества подводимого тепла, например вследствие понижения температуры разливки, скорость кристаллизации увеличивается, форма и расположение лунки изменяются, следовательно, изменяются направление и величина затвердевших кристаллов в заготовке.

В Рот установил зависимость между скоростью разливки и формой поверхности кристаллизации. Для доказательства своих тепловых теоретических расчетов Рот провел опыты по непрерывной разливке алюминиевомедномагниевого сплава при помощи водоохлаждаемого короткого кристаллизатора диаметром 305 мм и эффективной длиной 225 мм с последующим вторичным охлаждением. При этом скорость разливки составляла приблизительно 690 кг/час. Так как отливаемый сплав затвердевает около 650°, то изотерма 600° соответствует пределу кристаллизации, следовательно, форме лунки. Рот вычислил изотерму, соответствующую более низкой теплопроводности железа, т. е. более глубокой лунке. Глубина лунки пропорциональна скорости вытягивания слитка; при прочих равных условиях она увеличивается пропорционально квадрату толщины слитка.

Так называемый газовый зазор, образующийся между слитком и кристаллизатором в результате усадки металла в твердом состоянии, играет важную роль в теплопередаче между металлом и стенкой кристаллизатора. Сейчас же после соприкосновения жидкого металла с охлаждаемой стенкой кристаллизатора образуется затвердевшая корочка (оболочка слитка), которая вследствие усадки металла постепенно отходит от стенки кристаллизатора, из-за чего ухудшается теплопередача от слитка к изложнице.