为支援三线建设，1964年9月，国家经委决定建设西北碳素厂（代号二五厂）。冶金部根据国家经委决定委托二0一厂承担筹建工作。冶金部决定将吉林二0一厂的306车间，712和914生产系统迁往内地。初步规划二0五厂建设总投资8500万元，职工定员1800人，建筑面积14万平方米，年总产量30000吨。 

1964年12月，由吉林二0一厂副厂长庄逸生，十冶五公司经理李华昌负责带领筹建小组进行实地考察，直至1965年3月经冶金部和甘肃省人民政府批准，最后将厂址选定在甘肃省兰州市红古区海石湾。海石湾位于甘、青两省交界，湟水河和大通河相汇处，水源充足；距兰州市和西宁市均为100余公里，又有兰青铁路和甘青公路由此通过，交通方便；附近有刘家峡、盐锅峡、八盘峡等水力发电厂，电力供应充足，建厂条件较好。兰州碳素厂自1965年筹建施工开始到1971年9月全面投产，历经6年多的时间，基本完成了一期建设工程。 

兰州碳素厂主要产品有石墨电极、石墨阳极、炭块、电极糊、阳极糊、高纯石墨、碳纤维、硅铁等。自1965年筹建施工开始到1990年底，兰炭厂经两代人的努力，已发展成拥有职工6300人，7个生产车间、4个辅助分厂、21个职能处室、以及研究所等49个基层单位的国家二级企业。投产以来，累计生产碳素产品78万吨，上缴利税36151万元。 

       但是，自2005年以来，由于企业负担过重，体制僵化，以及企业管理和领导腐败等问题，企业发展举步维艰，职工生活困难。到2008年，经甘肃省人民政府批准，企业生产部分整体改制，由方大集团接管。