Ένας κλίβανος διεργασίας ορίζεται συνήθως ως ένας βιομηχανικός κλίβανος που χρησιμοποιεί θερμότητα για να παράγει χημικές αλλαγές και αλλαγές κατάστασης στα υλικά. Ο μηχανισμός θέρμανσης μπορεί να πυροδοτηθεί απευθείας όταν το υλικό βρίσκεται σε επαφή ή κοντά σε εύφλεκτο καύσιμο ή έμμεση όταν η θερμότητα μεταφέρεται από έναν εναλλάκτη στο υλικό που πρόκειται να θερμανθεί. Τα σχέδια των κλιβάνων διεργασίας συχνά χρησιμοποιούν άνθρακα, πετρέλαιο ή ένα μείγμα εύφλεκτων αερίων ως πηγή καυσίμου. Είναι κατασκευασμένα για μια ποικιλία εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένων υλικών ανόπτησης, συγκόλλησης και ενανθράκωσης.
Η συγκόλληση είναι μια μέθοδος για τη σύνδεση δύο τύπων υλικών που έχουν υψηλό σημείο τήξης με ανάμειξή τους με ένα λιωμένο μέταλλο πλήρωσης χαμηλότερου σημείου τήξης σε έναν κλίβανο διεργασίας. Οι δύο κύριοι τύποι σχεδιασμού κλιβάνων διεργασίας που χρησιμοποιούνται για τη συγκόλληση είναι οι κάμινοι αποστακτήρα και θαλάμου κενού. Οι φούρνοι αποστακτήρα ενσωματώνουν αέριο υδρογόνο για τον καθαρισμό των συγκολλημένων εξαρτημάτων. Η συγκόλληση θαλάμου κενού χρησιμοποιείται όπου είναι επιθυμητό ένα υλικό υψηλής καθαρότητας και οι θερμοκρασίες του κλιβάνου μπορούν να φτάσουν τους 3,002° Fahrenheit (1,650° Κελσίου). Υψηλής αντοχής και ανθεκτικά στη διάβρωση κράματα μετάλλων για εξαρτήματα αεροδιαστημικής μηχανής και ηλεκτρονικά παράγονται με συγκόλληση και τα μέταλλα πλήρωσης που χρησιμοποιούνται περιλαμβάνουν ασήμι και χαλκό ή πιο συχνά νικέλιο και χρυσό.
Ο κλίβανος διεργασίας ενανθράκωσης χρησιμοποιείται για την επεξεργασία κραμάτων χάλυβα με την εισαγωγή περισσότερου άνθρακα σε αυτόν, γεγονός που αυξάνει τη σκληρότητα και την αντοχή της επιφάνειάς του. Λειτουργεί με την έγχυση της ατμόσφαιρας του θαλάμου του κλιβάνου με ενώσεις άνθρακα που διαχέονται στα επιφανειακά στρώματα του χάλυβα σε θερμοκρασία μεταξύ 1,508-1,724° Fahrenheit (820-940°C). Ο κύκλος ενανθράκωσης διαρκεί συνήθως αρκετές ώρες ανά παρτίδα υλικού.
Μια διαδικασία ανόπτησης φούρνου επεξεργάζεται θερμικά υλικά για να αφαιρέσει τη μηχανική καταπόνηση και την οξείδωση. Συνήθως λειτουργούν σε κλίμακες θερμοκρασίας από 932° Fahrenheit (500°C) για την αφαίρεση της καταπόνησης του μετάλλου, έως 1,220° Fahrenheit (660°C) για την αφαίρεση των οξειδίων. Το εύρος θερμοκρασίας ενός κλιβάνου ανόπτησης είναι πλήρως προγραμματιζόμενο για μοναδικές εργασίες και υλικά, σε επίπεδο ακρίβειας συν ή πλην 4.1° Fahrenheit (0.5° Κελσίου). Το πλήρες εύρος λειτουργίας τους είναι από 572-2,012° Fahrenheit (300–1,100°C).
Υπάρχουν διάφοροι άλλοι τύποι σχεδίων κλιβάνων διεργασίας, συμπεριλαμβανομένου του φούρνου ηλεκτρικού τόξου, του υψικάμινου και του επαγωγικού κλιβάνου. Ο κλίβανος επεξεργασίας ηλεκτρικού τόξου χρησιμοποιείται συχνότερα για την παραγωγή χυτοσιδήρου και διύλισης χάλυβα. Οι υψικάμινοι χρησιμοποιούνται για την τήξη και τον καθαρισμό μιας μεγάλης ποικιλίας μετάλλων από σίδηρο μέχρι χαλκό και χρυσό. Οι επαγωγικοί κλίβανοι χρησιμοποιούν την αρχή της ηλεκτρικής επαγωγής που παράγεται από αλλαγές από ρεύμα υψηλής τάσης σε ρεύμα χαμηλής τάσης ως πηγή θερμότητας. Χρησιμοποιούνται ευρέως για την τήξη και το κράμα μιας σειράς σιδηρούχων σιδήρου και χάλυβα, καθώς και μη σιδηρούχων μετάλλων.