Eu não usei o k3b em anos, mas se você selecionar o CD de áudio e, em seguida, adicionar seus arquivos de mp3, ele deve funcionar bem em um CD player.
O áudio de CD é codificado no formato PCM e, especificamente, na taxa de amostragem de 16 bits e 44.1 Khz. O WAV também usa o PCM. link
Basicamente, você tem certeza de que está gravando os arquivos WAV como um CD de dados ... e não apenas usando os arquivos WAV como um contêiner para o áudio PCM antes de gravá-lo no CD?