本发明提供了一种钛渣烧结碳化装置及方法，该钛渣电热烧结装置为一体炉，一体炉自上至下分为相连通的烧结部和碳化部，其中，烧结部设置有第一加料口，用于加入钛渣及含碳物料进行烧结，形成发热体。碳化部的第二腔体内设置有导电夹持单元，用于夹持发热体并在外部电源作用下使发热体通电发热，以进行碳化反应。基于上述装置，一方面，本发明物料在碳化反应阶段中始终处于固态，碳化过程中物料特性基本不发生显著变化，不会受到钛渣品位和终态碳化率的限制，因此可以处理更高钛含量的炉渣。另一方面，处理过程温度可稳定控制，不会出现液态渣喷溅等影响生产安全的现象，操作简单安全，成本更低。