Thời khắc mong đợi cuối cùng cũng đến. Ngày 29/11/1963, Lò cao số I chính thức ra mẻ gang đầu tiên. Đây là một mốc son lịch sử đặc biệt không chỉ đối với Xưởng luyện Gang mà còn đối với cả Công ty Gang Thép Thái Nguyên. Và ngày trọng đại đó đã vinh dự trở thành ngày truyền thống của Công ty Gang Thép Thái Nguyên và cũng là ngày truyền thống của Xưởng luyện gang. Chính tại Lò cao số I, ngày 1/1/1964, trong lần đến thăm Thái Nguyên và khu Gang Thép, chứng kiến mẻ gang thứ 201 ra lò, Chủ tịch Hồ Chí Minh đã vô cùng xúc động, Người nói: "Để làm ra gang thép tốt, thì người công nhân và cán bộ phải tôi luyện tinh thần cách mạng, lập trường giai cấp và ý thức làm chủ cho cứng rắn như thép, như gang, nhất là cán bộ, đảng viên, đoàn viên phải làm như thế". Những lời dạy của Người đã trở thành tài sản vô giá, niềm tự hào lớn không chỉ đối với Lò cao số I, Xưởng luyện gang, Công ty Gang Thép Thái Nguyên, mà còn đối với cả ngành Thép Việt Nam mãi mãi về sau.
Với tinh thần làm chủ, đến tháng 8/1964, những kỹ sư, công nhân của Xưởng luyện gang đã nắm bắt và đảm nhiệm hoàn toàn về kỹ thuật nấu gang, luyện thép. Tất cả công việc đều tập trung chuẩn bị để tiếp nhận và đưa Lò cao số II vào sản xuất. Sau một quá trình chạy thử, ngày 21/12/1964, Lò cao số II chính thức được đưa vào vận hành. Đây cũng là thời kỳ giặc Mỹ ném bom phá hoại miền Bắc. Xưởng Luyện gang lúc này rơi vào hoàn cảnh cực kỳ khó khăn, đó là sản xuất trong điều kiện đất nước có chiến tranh. Khó khăn là vậy, song, ngày 20/7/1965, Lò cao số III vẫn khánh thành trong tiếng pháo, tiếng reo vui của những người thợ xây dựng và những người thợ luyện kim. Từ đây, cả ba lò cao chính thức hoạt động, hệ thống luyện gang của Khu Liên hợp Gang thép Thái Nguyên đã hoàn toàn xây dựng xong.
Thế rồi chiến tranh xảy ra, mọi kế hoạch dựng xây, nâng cấp và phát triển Xưởng đã bị dừng lại. Từ năm 1966- 1975, cùng với đồng bào chiến sĩ cả nước, Xưởng Luyện gang bước vào thời kỳ vừa sản xuất vừa chiến đấu. Chiến tranh đã tôi luyện thêm tinh thần, ý chí và nghị lực cho đội ngũ cán bộ công nhân Xưởng. Chính trong giai đoạn này, trí tuệ tập thể đã được phát huy, nhiều sáng kiến cải tiến hợp lý hóa, góp phần đưa sản xuất phát triển. Đau xót hơn cả là do chiến tranh phá hoại của giặc Mỹ, máy móc bị hư hỏng nặng, lò cao số I, số II phải ngừng sản xuất. Nhưng bền bỉ và kiên cường, địch phá, ta xây lại. Trải qua 2 giai đoạn khôi phục sản xuất (1968 - 1971) và (1972- 1975), Xưởng Luyện gang vẫn giữ vững và nâng cao năng lực sản xuất. Năm 1972, sản lượng gang đã đạt 41.186 tấn. Ngày 30/4/1975, đất nước thống nhất, chúng ta bước vào giai đoạn mới, cán bộ công nhân Xưởng Luyện gang náo nức thi đua sản xuất . Năm 1976, tổng số CBCNV của Xưởng đạt mức kỷ lục, 1.358 người. Ba lò cao vận hành liên tục. Nhờ sức mạnh đoàn kết, cần cù, sáng tạo, sản lượng gang đúc và gang luyện thép năm 1976 đạt mức 133.171 tấn, năm 1977 đạt 126.579 tấn. Lúc này, nhiệm vụ trọng tâm của Công ty là khắc phục khó khăn, duy trì sản xuất và tăng gia cải thiện đời sống. Bước ra khỏi cuộc chiến tranh, Việt Nam trở thành một biểu tượng của tinh thần kiên cường chống giặc ngoại xâm, nhưng cũng là một đất nước có nền kinh tế nghèo nàn và lạc hậu. Khó khăn chồng chất, thiếu thốn vô cùng, song, với những quyết sách kịp thời của Đảng và Nhà nước, với tinh thần vượt khó và trí tuệ tập thể, Công ty Gang Thép đã đã trụ vững và dần dần phát triển. Nghị quyết Hội nghị BCH TW Đảng lần thứ VI (khoá V) tháng 6/1985 đã khẳng định: "Dứt khoát xóa bỏ chế độ tập trung quan liêu, bao cấp, thực hiện đúng chế độ tập trung dân chủ, hạch toán kinh tế và kinh doanh XHCN". Với định hướng này, Xí nghiệp Liên hợp Gang thép Thái Nguyên đã phát triển một cách tự chủ và thiết thực hơn. Xưởng Luyện gang cũng như nhiều cơ sở khác, từng bước chuyển mình với những đổi mới về cơ chế quản lý như áp dụng đòn bẩy kinh tế, khoán quỹ lương, khoán sản phẩm tới từng tập thể và cá nhân. Từ năm 1986- 1988, Xưởng Luyện gang chuyển dần tư cơ chế quan liêu bao cấp sang cơ chế hạch toán kinh doanh.
Ngày 14/2/1989, Xưởng Luyện gang được đổi tên thành Nhà máy Luyện gang. Từ đây, Nhà máy Luyện gang từng bước thực hiện quyền hạn và nghĩa vụ của mình với tư cách là một đơn vị thành viên trong XNLH Gang thép Thái Nguyên.
Nhiệm vụ then chốt của của Nhà máy trong thời điểm này là tìm thị trường, mở rộng hợp tác và liên kết linh hoạt trong việc định giá bán sản phẩm. Chủ trương hưởng theo hiệu quả sản xuất kinh doanh bước đầu được thực hiện. Thu nhập bình quân của CBCNV Nhà máy đã tăng lên. Để mở rộng sản xuất, đa dạng hóa mặt hàng, năm 1990, Nhà máy cho lắp đặt và đưa vào vận hành 2 lò điện luyện thép công suất 1,5 tấn/mẻ, sau một thời gian chạy thử, ngày 25/1/1990, mẻ thép đầu tiên ra lò đã đánh dấu một mốc mới. Những người thợ luyện gang đã có thể luyện thép thành công. Ngày 29/11/1990, đúng ngày kỷ niệm truyền thống lần thứ 27, lò điện số 2 cho ra mẻ thép đầu.
Giai đoạn tiếp theo là những nỗ lực của tập thể CBCNV Nhà máy trong việc ổn định sản xuất và nâng cao chất lượng. Khẩu hiệu "năng suất, chất lượng, hiệu quả" đã trở thành phương châm hành động thường ngày của CBCNV Nhà máy bởi lẽ lúc này, yêu cầu của thị trường, của bạn hàng đã hoàn toàn khác trước, sự cạnh tranh diễn ra khốc liệt, đòi hỏi các nhà máy xí nghiệp phải thay đổi mẫu mã, chủng loại, chất lượng và giá cả. Trong những năm 1997- 1998, tình hình sản xuất của Nhà máy gặp rất nhiều khó khăn. Tuy nhiên, được sự chỉ đạo của Đảng bộ Nhà máy, những quyết sách quan trọng trong công tác quản lý, công tác tiết kiệm, trong chỉ đạo vận hành lò, tăng sản lượng, tăng hệ số lợi dụng, hệ số thu hồi, đẩy mạnh công tác tác thi đua, dùng đòn bẩy kinh tế nhằm thúc đẩy sản xuất... Vì vậy, kết quả sản xuất gang lò cao năm 1999 vẫn đạt 43.819 tấn. Đội ngũ CBCNV của Nhà máy lúc này đã trưởng thành vượt bậc qua những năm tháng thử thách trong cơ chế thị trường. Họ đã kế tục rất xứng đáng truyền thống cần cù, sáng tạo, đoàn kết, vượt qua khó khăn của lớp người đi trước mà tiêu biểu là các đồng chí Mai Văn Tinh, Nguyễn Trọng Khôi, Bế Dương Tuấn, Hoàng Thị Luyến, Hoàng Hữu Uýnh, Bùi Minh Lương, Hoàng Đình Thực, Trần Đình Tân, Lê Xuân Huy...
Bước sang giai đoạn mới (2000- 2008), Nhà máy Luyện gang và các thành viên của Công ty Gang Thép Thái Nguyên tiếp tục hoàn thành sứ mệnh lịch sử của mình với những nhiệm vụ mới. Ngày 21/11/2000, Dự án cải tạo và mở rộng sản xuất của Công ty Gang thép Thái Nguyên đã chính thức được khởi công trong niềm hân hoan của những người công nhân gang thép. Tại Nhà máy Luyện gang, dây chuyền thiêu kết bắt đầu đi sản xuất và quạt gió D500 chính thức được vận hành cho sản xuất lò cao số III. Đây là hệ thống thiết bị công nghệ hiện đại có trình độ tự động hóa cao, thay thế công nghệ cũ và lạc hậu. Trong thời gian đó, lò cao số II vẫn tiếp tục được khẩn trương thi công. Đến 8h30 phát ngày 12/11/2002, lò cao số II sau khi được cải tạo thành lò dung tích 120m3 đã ra mẻ gang đầu tiên. Đây là một thành công lớn đối với đội ngũ cán bộ công nhân trong Nhà máy vì đưa một dây chuyền mới hiện đại vào sản xuất an toàn, phát huy được công suất là một việc khó trong khi trình độ tay nghề của đội ngũ công nhân còn chưa ngang tầm. Tuy nhiên, sau một thời gian hoạt động, các lò đã bộc lộ một số điểm bất hợp lý. Song, với nhiều giải pháp kỹ thuật, các CBCNV Nhà máy đã khắc phục được tình hình.
Sản lượng đang từ 97.710 tấn gang năm 2002 lên 211.300 tấn năm 2006. Song song với tăng cường công tác quản lý, Nhà máy đã tiến hành triển khai các bước thực hiện Hệ thống quản lý chất lượng theo tiêu chuẩn ISO 9001- 2000 và chương trình 5S từ tháng 4/2002. Đây là công cụ giúp Nhà máy sản xuất kinh doanh ngày càng ổn định, có uy tín về chất lượng và không ngừng phát triển. Đặc biệt, việc xây dựng và thực hiện hệ thống quản lý chất lượng ISO và 5S đã tạo được sự chuyển biến tích cực, đồng bộ trên tất cả các mặt quản lý và điều hành hoạt động của Nhà máy.
Kể từ ngày 29/11/1963, khi mẻ gang đầu tiên ra lò đến nay, 45 năm đã trôi qua. Trải qua nhiều thăng trầm cùng lịch sử đất nước, những nét đẹp truyền thống cùng bản lĩnh và trí tuệ của đội ngũ CBCNV Gang thép càng được tôi luyện và phát huy trong giai đoạn đổi mới và phát triển. 2.932.518 tấn gang quả là những con số biết nói, minh chứng cho thành quả lao động quên mình của một tập thể trong suốt 45 năm qua.
