本发明提供一种钢渣固碳搅拌设备及其固碳工艺。该设备包括搅拌装置、固碳设备和CO2存储装置，搅拌装置包括搅拌腔和输浆管道，固碳设备包括固碳腔，固碳腔往复循环翻转，沿固碳腔的横截面在固碳腔内设有隔板，隔板将固碳腔分为上下两个分别独立的腔室，隔板设有多个通孔，隔板的两侧分别设有液面高度检测器，固碳腔设有浆料入口，浆料入口对接输浆管道的另一端，固碳腔内设有腔体环境检测器，用于检测固碳腔内的温度、压力和CO2浓度，固碳腔设有物料出口；CO2存储装置包括CO2存储腔和CO2供应管道。固碳设备具有构造简单，可靠性好，能耗低的特点，且整个固碳工艺的自动化程度较高。