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冶炼三分厂原名为铁合金车间，1961年8月改名为三车间，1988年改名为冶炼三分厂。
三车间的初步设计、调整设计和施工图设计均是武汉黑色冶金设计院负责完成。施工单位是浙建二公司。
1960年3月的《初步设计》规定：本车间生产规模为年产铁合金2万吨，其中，硅铁1万吨，锰铁9400吨，钨铁、钼铁、铬铁各200吨。设置电炉五座，其中，3000kva电弧炉四座，1000kva电炉一座（供特殊铁合金的试验生产）。电炉生产能力硅铁13180吨，锰铁10560吨，以及钨铁、钼铁、铬铁计3000吨。生产车间主要由原料间、电炉间、铸锭精炼间组成。车间定员385人，其中工人352人。
1960年9月2日，本车间破土兴建，到1962年2月停建时，已建成厂房10398平方米，由西德制造从波兰转口的四台3000kva精炼电弧炉，于1961年上半年到厂。其中301#炉、302#炉、303#炉的基础工程已竣工，302#炉已安装。1962年下半年，国家计委决定调整设计后，于9月继续投建。
调整设计是根据冶金部（62）冶字186号文件精神，以保301炉#、302#炉投产为前提，在原设计基础上进行的。调整后的《补报设计》规定：本车间生产产品为中低碳锰铁，生产规模为1.5万吨/年。车间定员253人，其中工人227人。
1963年2月28日冶金部铁合金考察小组来厂，经五天考察以后正式确定生产铬铁产品。1963年12月15日，302#炉建成投产。1964年4月8日，301#炉建成投产。两台电炉的安装单位是包头钢铁公司。1965年，增设铬铁真空脱气处理装置两台。
原西德制造从波兰转口的四台3000kva电炉中，有两台电炉（称为老303#、304#炉），于1967年8月由冶金部调给湖南铁合金厂。1964年曾在三车间内安装了一台ig型0.5吨电炉，进行河砂精炼硅铬的生产试验，使硅铬合金降碳10倍以上，此电炉于1978年拆除。
1971年扩建精整库3764.89平方米。
1979年，三车间扩建成品垮2376平方米。
1978年6月，横钢厂根据1960年冶金厅对建厂要求，生产10万吨合金钢、2万吨铁合金的规模，安装四台3000千伏安精炼铬铁炉，而实际长期只有2台电炉生产。根据冶金部提出的投资少、上马快，通过先挖潜、革新、改造的道路增产铁合金的指示精神，横钢厂设计室自行设计2台3000千伏安精炼电炉，即303#、304#炉。炉体由扬州冶金机械厂制造，变压器由太原冶金机电修造厂制造。并由横钢厂四车间自行安装。主要设备投资76.5万元，土建造价33万元。其中303#炉于1980年9月18日开炉试车，1983年8月20日投入正常生产。304#炉于1984年3月1日投产。
1980年新建车间调度室1045.15平方米，1988年扩建硅铬库1320.07平方米，造价22.78万元。
由横铁自行设计的储量为600吨，直径8米、高28米的石灰窑库二座，及有关配套设施于1989年底竣工。这项工程由建德县建筑公司寿昌工地施工，预算造价为35.7万元。
1989年11月竣工的75平米铲车房，由下桂建工队施工，造价3.1万元。
截至1989年底，三分厂房屋建筑物总面积达23609.47平方米。全部固定资产原值817.5万元，净值525.89万元。其中房屋建筑物原值301.1万元净值194.4万元。
