辊芯为铸轧辊的核心部分，通过其支撑辊套和实现循环水冷却。铸轧辊辊芯也是承受铸轧力的主要部件，辊芯中的冷却水孔和辊芯表面的循环强制冷却水槽沟的存在，削弱了辊芯抵抗各种应力的能力，所以辊芯的材质、热处理循环强制冷却水的供水方式就显得特别重要。
铸轧辊辊芯外表冷却水槽的形式，直接影响铸轧辊冷却强度和冷却均匀度。冷却水槽的槽形有矩形沟槽，圆弧形沟槽、波浪形沟槽。矩形沟槽由于加工方便，应用较广泛，但尖角易造成应力集中，同时对于不洁净的冷却水易堵塞，圆弧形沟槽、波浪形沟槽，这两种形式水的流速加快，导热性能提高。冷却水沟槽由于长期通过冷却水，易结垢、锈蚀或破损。一般在更换辊套时需重新补焊、车磨。
冷却水沟槽的结构有纵向、螺旋形、环形、和井字形等多种形式，不管采用哪种形式，其冷却强度应保证铸轧辊辊身长度上的温度不高于5℃。
国内厂家对辊芯表面沟槽的结构进行过比较试验，进行试验的有螺旋形沟槽、环形沟槽、纵向横向交叉的井字形沟槽的结构。结果表明，尽管井字形沟槽加工复杂，但其冷却效果好。