Ein Prozessofen wird typischerweise als ein Industrieofen definiert, der Wärme verwendet, um chemische und Zustandsänderungen in Materialien zu erzeugen. Der Heizmechanismus kann direkt befeuert werden, wenn das Material in Kontakt mit oder in unmittelbarer Nähe zu brennbarem Brennstoff ist, oder indirekt befeuert, wo die Wärme durch einen Austauscher an das zu erhitzende Material übertragen wird. Die Konstruktionen von Prozessöfen verwenden oft Kohle, Öl oder eine Mischung aus brennbaren Gasen als Brennstoffquelle. Sie werden für eine Vielzahl von Anwendungen gebaut, einschließlich Glühen, Hartlöten und Aufkohlen von Materialien.
Hartlöten ist ein Verfahren zum Verbinden zweier Arten von Materialien mit einem hohen Schmelzpunkt durch Mischen dieser mit einem geschmolzenen Füllmetall mit einem niedrigeren Schmelzpunkt in einem Prozessofen. Die zwei wichtigsten Arten von Prozessöfen, die zum Löten verwendet werden, sind Retorten- und Vakuumkammeröfen. Retortenöfen enthalten Wasserstoffgas, um die hartgelöteten Komponenten zu reinigen. Vakuumkammerlöten wird dort eingesetzt, wo ein hochreines Material erwünscht ist und die Ofentemperaturen bis zu 3,002 °C (1,650° Fahrenheit) betragen können. Hochfeste und korrosionsbeständige Metalllegierungen für Flugzeugtriebwerkskomponenten und Elektronik werden durch Hartlöten hergestellt, und verwendete Zusatzmetalle umfassen Silber und Kupfer, oder häufiger Nickel und Gold.
Der Aufkohlungsofen wird verwendet, um Stahllegierungen zu behandeln, indem mehr Kohlenstoff eingebracht wird, was seine Oberflächenhärte und Haltbarkeit erhöht. Es arbeitet, indem es die Atmosphäre der Ofenkammer mit Kohlenstoffverbindungen durchdringt, die bei einer Temperatur zwischen 1,508-1,724° Fahrenheit (820-940° Celsius) in die Oberflächenschichten des Stahls diffundieren. Der Aufkohlungszyklus dauert typischerweise mehrere Stunden pro Materialcharge.
In einem Glühprozessofen werden Materialien wärmebehandelt, um mechanische Spannungen und Oxidation zu entfernen. Sie arbeiten in der Regel in Temperaturbereichen von 932° Celsius (500° Fahrenheit), um Metallspannungen zu entfernen, bis 1,220° Celsius, um Oxide zu entfernen. Der Temperaturbereich eines Glühofens ist für einzigartige Aufgaben und Materialien mit einer Genauigkeit von plus oder minus 660 ° Fahrenheit (4.1° Celsius) vollständig programmierbar. Ihr voller Betriebsbereich liegt zwischen 0.5-572 ° Fahrenheit (2,012-300° Celsius).
Es gibt mehrere andere Arten von Prozessofenkonstruktionen, einschließlich des Elektrolichtbogenofens, Hochofens und Induktionsofens. Der Elektrolichtbogenofen wird am häufigsten zur Herstellung von Gusseisen und zur Veredelung von Stahl verwendet. Hochöfen werden zum Schmelzen und Reinigen einer Vielzahl von Metallen von Eisen über Kupfer bis hin zu Gold verwendet. Induktionsöfen verwenden als Wärmequelle das Prinzip der elektrischen Induktion, die durch Wechsel von Hochspannungs- auf Niederspannungsstrom erzeugt wird. Sie werden häufig zum Schmelzen und Legieren einer Reihe von Eisen und Stahl sowie Nichteisenmetallen verwendet.