Eu usei o seguinte código para baixar / salvar uma imagem e abri-la mais tarde, mas em OpenAsync posterior, ele lança o UnauthorizedAccessException, parece que o arquivo não está próximo, mas na verdade o IRandomAccessStream / DataWriter foi descartado.

HttpClient httpClient = new HttpClient();
HttpRequestMessage request = new HttpRequestMessage(HttpMethod.Get, "http://www.silverlightshow.net/Storage/Users/nikolayraychev/Perspective_Transforms_4.gif");
HttpResponseMessage response = await httpClient.SendAsync(request, HttpCompletionOption.ResponseHeadersRead);

//Write Image File
StorageFile imageFile = await ApplicationData.Current.LocalFolder.CreateFileAsync("test.gif", CreationCollisionOption.ReplaceExisting);
using (IRandomAccessStream fs = await imageFile.OpenAsync(FileAccessMode.ReadWrite))
{
    using (DataWriter writer = new DataWriter(fs.GetOutputStreamAt(0)))
    {
        writer.WriteBytes(await response.Content.ReadAsByteArrayAsync());
        await writer.StoreAsync();
        writer.DetachStream();
        await fs.FlushAsync();
    }
 }

 StorageFile imageFile1 = await ApplicationData.Current.LocalFolder.GetFileAsync("test.gif");
 //Exception is throwed here
 using (IRandomAccessStream stream = await imageFile1.OpenAsync(FileAccessMode.Read))
 {
     BitmapImage img = new BitmapImage();
     img.SetSource(stream);
}