Khramov tok VM-gull seks år på rad, fra 2005 til 2010. Han ble individuell verdensmester i langdistanse i japanske Aichi i 2005 og sprint både i Olomouc i 2008 og i Miskolc i 2009. Russeren tok stafettgull sammen med Roman Efimov og Valentin Novikov i 2006 og 2007, og sammen med Dmitriy Tsvetkov og Valentin Novikov under VM i Trondheim i 2010. Khramov ble europamester i stafett i 2008. Han var med på å ta bronsemedalje på sprintstafett både i VM i Italia i 2014 og i skotske Inverness i 2015. Khramov var også med da Russland vant den første sprintstafetten som ble arrangert i EM-sammenheng. Sammen med Natalia Vinogradova, Gleb Tikhonov og Galina Vinogradova tok Khramov det aller første EM-gullet i tsjekkiske Jeseník i 2016.