顶烧炉外形呈方箱形，炉膛内有若干排转化管，烧嘴安装在炉顶，每排转化管两侧设有一排烧嘴。烟道气从下烟道排至对流段。对流段排列了数组换热器，回收烟道气的热量，加热换热器管内的物料，烟道气的温度由1000℃左右降至200℃左右，然后经引风机和烟囱排至大气。
顶烧炉的优点是：烧嘴设置在原料气进口一端，燃料燃烧放出热量最大的部分正好是转化管内需要吸热最多的区域，这样可使原料气很快达到反应温度，对加快反应速度更为有利；转化管和烧嘴相间排列，因此沿转化管圆周方向的温度分布比较均匀；烧嘴数量少，操作管理方便；转化管排不受限制，可根据生产负荷任意扩大。但缺点是炉膛上下温度变化较大，并且不易调节。
