本发明属于先进金属功能材料铸轧成形技术领域，具体涉及一种具有多层异质复合结构铸轧辊的高速铸轧设备及方法，通过在复合辊套上沿着同心圆方向交错设置多种金属组元，并根据单质金属和层状金属复合材料的结构参数和工艺参数来调整金属组元之间的组合模式，建立完整热阻网络模型，依据单质金属凝固区间和层状金属复合材料传热凝固点位置偏移控制需求来确定金属组元沿复合辊套径向和轴向的层厚比例，确保复合辊套兼顾良好的传热效率和低成本优势，进而根据加工需求提高铸轧速度，传热效率提高后可用于生产凝固区间较大的合金牌号，解决固‑液铸轧复合过程凝固点偏移引起的组织性能与合金元素分布不均问题，显著提高板带成形质量。